[发明专利]一种风电场储能系统的监控装置

说明书

所属技术领域

本发明涉一种风电场储能系统的监控装置。

背景技术

近年来，风力发电凭借其绿色环保、资源丰富等优势，得到了世界各国的重视，成为非化石燃料发电的重要来源。但风能具有随机性和间歇性的特点，独立的风力发电系统难以提供稳定、连续的功率输出，波动性较大，直接并入电网必然会影响电力系统的安全稳定运行。因此，从电网安全角度考虑，为风电场引入储能装置来平抑其功率波动，建立风储联合发电系统是未来风力发电的必然趋势。

风储系统是通过储能快速地吸收剩余能量或补充功率缺额来平抑风电场的功率波动的，所以在利用储能系统平抑风电场的功率波动的时候，无法保证对其进行有规律的充放电，容易出现过充过放，这不仅会影响其使用寿命，增加投入成本，而且在功率波动剧烈时可能会使其充放电能力不足，影响风电并网运行的安全。

风储系统是通过储能快速地吸收剩余能量或补充功率缺额来平抑风电场的功率波动的，所以在利用储能系统平抑风电场的功率波动的时候，无法保证对其进行有规律的充放电，容易出现过充过放，这不仅会影响其使用寿命，增加投入成本，而且在功率波动剧烈时可能会使其充放电能力不足，影响风电并网运行的安全。如果在制定储能系统充放电策略时，加入对其SOC(State of Charge，荷电状态)的额外控制，就可以在平抑风电场功率波动的同时，避免储能系统的过充过放，使其能够长期平滑风电场的输出功率。

发明内容

本发明提供一种风电场储能系统监控装置，该监控装置可以预测风电场的发电功率，预测负载的变化情况，实时检测的蓄电池模块电池容量和实时获取的配电网的运行情况，制定和实施最适宜的控制策略，保障风电场平稳输出功率，具有很高的安全性和较长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种风电场储能系统的监控装置，该监控装置包括：

风电监控模块，用于实时监控风电模块，并对风电模块的发电功率进行预测；

蓄电池监控模块，用于实时监控蓄电池模块；

负载监控模块，用于实时监控风电场储能系统中的负载，并对负载的功率变化情况进行预测；

配电网联络模块，用于实时从配电网调控中心获知配电网的运行情况以及相关调度信息；

并网运行监控模块，用于控制风电场储能系统连接或隔离配电网；

中控模块，用于确定风电场储能系统的运行策略，并向上述监控装置中的各模块发出指令，以执行该运行策略；

总线模块，用于该监控装置的各个模块的通信联络。

优选的，所述总线通信模块通过冗余双CAN总线与其他模块相连。

优选的，风电监控模块至少包括风力发电机定压、电流、频率检测设备、风速检测设备，以及SVG电压和电流检测设备。

优选的，蓄电池监控模块至少包括蓄电池端电压、电流、SOC检测设备以及温度检测设备。

优选的，中控模块至少包括CPU单元、数据存储单元和显示单元。

优选的，并网监控模块至少包括用于检测配电网和风电场储能系统电压、电流和频率的检测设备、数据采集单元和数据处理单元。

优选的，数据采集单元包含采集预处理和A/D转换模块，采集八路遥测信号量，包含电网侧A相电压、电流，风电场储能系统侧的三相电压、电流。

优选的，遥测量可通过终端内的高精度电流和电压互感器将强交流电信号(5A/110V)不失真地转变为内部弱电信号，经滤波处理后进入A/D芯片进行模数转换，经转换后的数字信号经数据处理单元计算，获得风电场储能系统侧的三相电压电流值和配电网侧相电压电流值。

本发明的风电场储能系统的监控装置，具有如下优点：(1)准确预测风电场的功率变化情况；(2)控制策略兼顾配电网调度要求、储能系统运行情况和负载的负荷需求，满足用户同时，兼顾了供电可靠性，保障储能系统的安全性，延长了系统储能系统的使用寿命。

附图说明

图1示出了本发明方法所使用的一种风电场储能系统及其监控装置的框图；

图2示出了本发明方法的流程图。

具体实施方式