[实用新型]一种基于柔性直流互联的大规模风光电源并网系统

说明书

本实用新型公开了一种基于柔性直流互联的大规模风光电源并网系统，包括：风电场群、风电场群侧升压变、风电场群侧电压源换流器、直流电网、光伏电站群、光伏电站群侧升压变、光伏电站群侧电压源换流器、电网侧电压源换流器、电网侧变压器、电网侧交流母线、抽水蓄能电站、受端电网等一次系统以及风电场群控制系统、柔性直流控制系统、电网能量管理系统、综合能源管理系统、抽水蓄能电站控制系统、光伏电站群控制系统等二次系统。本实用新型可实现风电、光伏发电等可再生能源发电与互联电网的协调控制以解决可再生能源发电不确定性强、电压支撑能力差问题，提升风电、光伏发电等可再生能源发电并网运行的安全性。

技术领域

本实用新型涉及电气工程领域，尤其是一种基于柔性直流互联的大规模风光电源并网系统。

背景技术

随着化石能源发电日趋减少，大力发展利用可再生能源发电是实现电网绿色发展的必然选择。受气象因素、地理环境等多种因素影响，风电、光伏发电等可再生能源发电功率具有很大的间歇性、波动性，而且风电多为异步感应发电机组，光伏发电系统呈现为直流-交流转换形式，两者抗扰动性差，均需要电网给予电压支撑。为此需要设计一种应对可再生能源发电不确定性强、电压支撑能力差的大规模风光电源并网系统。

柔性直流系统具有灵活的有功、无功功率调节能力，电压支撑能力强，可以用于对弱电网或无源电网互联，储能系统的合理配置可以补偿可再生能源发电功率的不确定性，而且具有无功调节能力。由此柔性直流并网、储能合理配置是实现可再生能源发电大规模开发利用的重要手段，如何实现其相应的电气结构组建、能量管理控制系统是需要重点研究的内容。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于柔性直流互联的大规模风光电源并网系统，可实现风电、光伏发电等可再生能源发电与互联电网的协调控制以解决可再生能源发电不确定性强、电压支撑能力差问题，提升风电、光伏发电等可再生能源发电并网运行的安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于柔性直流互联的大规模风光电源并网系统，包括：风电场群、风电场群控制单元、光伏电站群、光伏电站群控制单元、抽水蓄能电站、抽水蓄能电站控制单元、受端电网、电网能量管理单元、直流电网、柔性直流控制单元和综合能源管理单元；风电场群、光伏电站群、抽水蓄能电站、受端电网分别与直流电网连接；综合能源管理单元分别与风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元通过光纤或无线网络连接；风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元、综合能源管理单元分别包括电压控制模块和有功控制模块；风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元的电压控制模块分别周期性获取无功调压调控资源裕度并发送至综合能源管理单元的电压控制模块；综合能源管理单元的电压控制模块根据接收到的无功调压调控资源情况统筹优化，将优化结果分别发送至风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元的电压控制模块；风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元的有功控制模块分别周期性获取有功功率预测值、有功功率调节范围发送至综合能源管理单元的有功控制模块，综合能源管理单元以全电网运行经济性最优为目标统筹优化，将优化结果发送至风电场群控制单元、柔性直流控制单元、电网能量管理单元、抽水蓄能电站控制单元、光伏电站群控制单元的有功控制模块。

进一步地，所述风电场群依次经过风电场群侧升压变、风电场群侧电压源换流器后与直流电网连接；所述光伏电站群依次经过光伏电站群侧升压变、光伏电站群侧电压源换流器后与直流电网连接；所述受端电网与抽水蓄能电站并联到电网侧交流母线，电网侧交流母线依次经过电网侧变压器、电网侧电压源换流器后与直流电网连接。