一种混合储能光伏电站的功率调节系统技术方案

本发明专利技术提供了一种混合储能光伏电站的功率调节系统，包括：监测模块、计算分析模块、功率调节模块和远程管理模块；所述监测模块用于对发电过程中的电气状态参数和电站的安全信息进行监测；所述计算分析模块与所述远程管理模块电连接，所述计算分析模块用于接收调节指令信息，并判断所述电气状态参数是否出现异常，及发送调节信号至所述功率调节模块；所述功率调节模块用于对发电功率、启动时间进行调节，并分配各逆变器的功率；所述远程管理模块用于对功率调节过程和调节参数进行修改管理，并在故障异常情况下进行报警和运维管理，本发明专利技术可灵活控制逆变器调节速度的快慢，利用功率平衡方法，使光伏电站具有快速准确调节能力的同时提高其调节容量。同时提高其调节容量。同时提高其调节容量。

【技术实现步骤摘要】
一种混合储能光伏电站的功率调节系统


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及到一种混合储能光伏电站的功率调节系统。

技术介绍

[0002]太阳能作为绿色新能源，被应用到电力发电领域，较大程度的降低了能源压力和环境污染问题。而光伏发电近年来已从特殊用电逐步向规模化的并网太阳能光伏发电发展。因为光伏发电受阳光辐照影响较大，当光照剧烈变化时光伏系统的输出功率会发生较大波动，具有功率不稳定和输出时段性等特点，这就给电网的规划和运行调度带来了一些问题。
[0003]目前大多采用在光伏电站配置功率控制系统来进行功率调节，即光伏电站AGC通过站内AGC软件直接对各逆变器进行功率调节，但这种调节方式存在逆变器功率控制指令响应速度不足，功率调节速率缓慢，不能满足电网调频调压的需求的问题。
[0004]综上所述，提供一种可灵活控制逆变器调节速度的快慢，利用功率平衡方法，使光伏电站具有快速准确调节能力的同时提高其调节容量的混合储能光伏电站的功率调节系统，是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种混合储能光伏电站的功率调节系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种混合储能光伏电站的功率调节系统，包括：监测模块、计算分析模块、功率调节模块和远程管理模块；
[0007]所述监测模块用于对发电过程中的电气状态参数和电站的安全信息进行监测；
[0008]所述计算分析模块与所述远程管理模块电连接，所述计算分析模块用于接收调节指令信息，并判断所述电气状态参数是否出现异常，及发送调节信号至所述功率调节模块；
[0009]所述功率调节模块用于对发电功率、启动时间进行调节，并分配各逆变器的功率；
[0010]所述远程管理模块用于对功率调节过程和调节参数进行修改管理，并在故障异常情况下进行报警和运维管理。
[0011]进一步地，所述监测模块包括数据检测模块、划分模块和信息传输模块；
[0012]所述数据检测模块包括用于检测并网点电流信息的电流互感器和用于检测并网点电压信息的电压互感器；
[0013]所述划分模块用于根据上行划分参数信息将站内的多个逆变器划分为普通逆变器和快速调节逆变器，并对所述普通逆变器和所述快速调节逆变器进行编号描述；
[0014]所述数据检测模块和所述划分模块均与所述信息传输模块电连接，所述信息传输模块用于向所述计算分析模块发送检测数据和接收划分参数信息。
[0015]更进一步地，所述监测模块还包括用于检测逆变器温度变化信息的温度检测模块和视频监控模块；
[0016]所述温度检测模块包括若干个温度检测器和控制器，每个温度检测器将检测到的温度信息按照一定频率传输至所述控制器，所述控制器计算预设周期内的各温度信息的平均值，并将所述平均值与安全温度阈值进行比较，若超过阈值则将报警信息通过所述计算分析模块发送至所述远程管理模块；
[0017]所述视频监控模块用于对光伏电站的周边环境进行安全监控，所述视频监控模块包括视频获取装置和异常行为识别模块，所述视频获取装置将获取的环境图像信息进行图像预处理后发送至所述异常行为识别模块，所述异常行为识别模块利用基于深度学习的人员异常行为识别算法对图像进行特征提取，并将提取信息与存储在异常信息数据库中的人员异常特征信息进行比较，根据比较结果判断是否发生异常行为。
[0018]进一步地，所述计算分析模块包括功率预测模块、功率计算模块和异常判断模块；
[0019]所述功率预测模块用于预测光伏电站第i个逆变器的最大有功功率p
max
和最小启动功率p
min
，所述第i个逆变器为参考逆变器，所述参考逆变器一直运行在最大功率跟踪模式下，且向外输出有功功率但不参与有功调节，则光伏电站的有功输出为p
o
＝p1+p2+p
max
；
[0020]所述功率计算模块包括实时计算模块和周期计算模块，所述实时计算模块用于根据采集的并网点的电流信息和电压信息计算得到并网点逆变器的实时功率，所述周期计算模块用于计算所述普通逆变器和所述快速调节逆变器在一个调节周期内的总功率值，所述总功率值其中，p
iu
表示第u类第i个逆变器上一调节周期的输出功率，N
u
为第u类逆变器的个数，u取值为1或2，所述功率计算模块将实时功率信息和周期功率信息发送至所述功率调节模块作为调节反馈值进行功率闭环调节；
[0021]所述异常判断模块用于判断光伏电站的实际有功功率值是否超出设定的有功功率调控范围，并对异常情况进行安全报警。
[0022]更进一步地，所述异常判断模块包括比较模块和安全报警模块；
[0023]所述比较模块将光伏电站的实际有功功率值与设定的光伏电站有功功率控制阈值进行对比，若光伏电站的实际有功功率值超过光伏电站有功功率控制阈值范围，则发送报警信息至所述安全报警模块；
[0024]所述安全报警模块根据报警信息生成多模式报警控制信号，报警装置依据不同模式的报警控制信号进行现场声光报警和远程报警，并在一段时间内重复检测和计算光伏电站的实际有功功率值，并判断是否超出设定的有功功率调控范围，若未超出则解除报警，否则，所述安全报警模块发送控制指令至切除控制装置，所述切除控制装置切除光伏发电馈线，并将当前光伏电站的电气状态信息、报警信息和站点编号和地点信息上传至所述远程管理模块。
[0025]进一步地，所述功率调节模块包括指令接收模块和调节平衡模块，所述指令接收模块用于接收上行有功控制指令；所述调节平衡模块与所述指令接收模块电连接，所述调节平衡模块控制快速调节逆变器使光伏电站输出功率在短时间内满足有功指令，及控制普通逆变器处于运行状态，并对不同调节速度的逆变器进行功率平衡。
[0026]更进一步地，所述调节平衡模块包括调节参数计算模块和平衡模块；所述调节参数计算模块用于计算各快速调节逆变器的调节参数p
t
为有功控制指
令中的调节目标功率；所述平衡模块用于根据快速调节逆变器的调节参数调节普通逆变器达到调节平衡，所述快速调节逆变器和所述普通逆变器的功率参考值相同，在调节过程中，随着p2变化调节p1，逐渐使得p
i1
＝p
i2
达到稳态；
[0027]所述调节平衡的过程包括：
[0028]S1：计算一个调节周期内的快速调节逆变器可输出的最大功率p
2max
和最小功率p
2min
，并判断所有快速调节逆变器的总调节功率是否大于可输出的最大功率p
2max
；
[0029]S2：当总调节功率大于可输出的最大功率p
2max
时，则将所有快速调节逆变器全部投入；
[0030]S3：当总调节功率小于可输出的最大功率p
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合储能光伏电站的功率调节系统，其特征在于，包括：监测模块、计算分析模块、功率调节模块和远程管理模块；所述监测模块用于对发电过程中的电气状态参数和电站的安全信息进行监测；所述计算分析模块与所述远程管理模块电连接，所述计算分析模块用于接收调节指令信息，并判断所述电气状态参数是否出现异常，及发送调节信号至所述功率调节模块；所述功率调节模块用于对发电功率、启动时间进行调节，并分配各逆变器的功率；所述远程管理模块用于对功率调节过程和调节参数进行修改管理，并在故障异常情况下进行报警和运维管理。2.如权利要求1所述的混合储能光伏电站的功率调节系统，其特征在于，所述监测模块包括数据检测模块、划分模块和信息传输模块；所述数据检测模块包括用于检测并网点电流信息的电流互感器和用于检测并网点电压信息的电压互感器；所述划分模块用于根据上行划分参数信息将站内的多个逆变器划分为普通逆变器和快速调节逆变器，并对所述普通逆变器和所述快速调节逆变器进行编号描述；所述数据检测模块和所述划分模块均与所述信息传输模块电连接，所述信息传输模块用于向所述计算分析模块发送检测数据和接收划分参数信息。3.如权利要求2所述的混合储能光伏电站的功率调节系统，其特征在于，所述监测模块还包括用于检测逆变器温度变化信息的温度检测模块和视频监控模块；所述温度检测模块包括若干个温度检测器和控制器，每个温度检测器将检测到的温度信息按照一定频率传输至所述控制器，所述控制器计算预设周期内的各温度信息的平均值，并将所述平均值与安全温度阈值进行比较，若超过阈值则将报警信息通过所述计算分析模块发送至所述远程管理模块；所述视频监控模块用于对光伏电站的周边环境进行安全监控，所述视频监控模块包括视频获取装置和异常行为识别模块，所述视频获取装置将获取的环境图像信息进行图像预处理后发送至所述异常行为识别模块，所述异常行为识别模块利用基于深度学习的人员异常行为识别算法对图像进行特征提取，并将提取信息与存储在异常信息数据库中的人员异常特征信息进行比较，根据比较结果判断是否发生异常行为。4.如权利要求1所述的混合储能光伏电站的功率调节系统，其特征在于，所述计算分析模块包括功率预测模块、功率计算模块和异常判断模块；所述功率预测模块用于预测光伏电站第i个逆变器的最大有功功率p
max
和最小启动功率p
min
,所述第i个逆变器为参考逆变器，所述参考逆变器一直运行在最大功率跟踪模式下，且向外输出有功功率但不参与有功调节，则光伏电站的有功输出为p
o
＝p1+p2+p
max
；所述功率计算模块包括实时计算模块和周期计算模块，所述实时计算模块用于根据采集的并网点的电流信息和电压信息计算得到并网点逆变器的实时功率，所述周期计算模块用于计算所述普通逆变器和所述快速调节逆变器在一个调节周期内的总功率值，所述总功率值其中，p
iu
表示第u类第i个逆变器上一调节周期的输出功率，N
u
为第u类逆变器的个数，u取值为1或2，所述功率计算模块将实时功率信息和周期功率信息发送至所述功率调节模块作为调节反馈值进行功率闭环调节；
所述异常判断模块用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：余伟，
申请(专利权)人：浙江商业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：