[实用新型]风电场场群控制系统

说明书

本实用新型提供了一种风电场场群控制系统，包括：风机控制器，设置于风电场的风力发电机组，所述风机控制器包括单机接口；场群控制器，设置于风电场汇流线路连接的升压站，所述场群控制器包括单机接口和场级接口；VSG通信管理机，设置于所述升压站，所述VSG通信管理机包括场级接口；其中，所述场群控制器的单机接口与至少一台风机控制器的单机接口通讯连接，所述VSG通信管理机的场级接口与至少一台场群控制器的场级接口连接。该系统能够将VSG与风电场场群控制器结合且能满足电力系统一次调频时间要求。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电场场群控制系统。

背景技术

现有技术中大规模风电场群通常由并入电网同一个升压站的多个风电场组成，每个风电场包括几十台或者数百台风力发电机组，单个风电场内机组型号可以相同或者不同。为提高电网的安全稳定性以及对风力发电机组出力调整的合理性，需要风电场群主动参与电力系统一次调频，协调电力系统快速进行功率平衡调节。

由于风电场占地面积庞大，各个机位点的地形条件、风况条件、每台机组的工况不一致，当前行业内通常在每个风电场内设置一台场群控制器，分别控制每台机组的启停机操作、有功出力和无功出力等。

现有技术中还提供一种VSG(Virtual Synchronous Generator，虚拟同步发电机)系统，通过系统的控制可使风电机组从外特性上模拟或部分模拟出同步发电机的频率及电压控制特性。然而，该系统通过常规TCP/IP网络通讯方式与汇集多个风电机组变流器信息的通信管理装置进行通讯，这些通信管理装置再通过网络或串口MODUBS协议与下面的各变流器通讯；通信管理装置将对MODBUS通讯转换为IEC104、IEC103等网络TCP/IP通讯协议后再通过光纤环网接入到站内环网总交换机，然后再经过2～3级交换机再接入到VSG。多次通讯协议转换导致从调度中心整个闭环控制响应时间长达2分钟以上。而当前行业内，光伏、风电等新能源电站的一次调频启动响应时间一般为15s至20s，显然，现有的VSG系统无法达到电力系统一次调频的速度和性能要求。

因此，需要提供一种将VSG与风电场场群控制器结合且能满足电力系统一次调频时间要求的风电场场群控制系统。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种风电场场群控制系统，能够将VSG与风电场场群控制器结合且能满足电力系统一次调频时间要求。

本实用新型实施例提供一种风电场场群控制系统，所述系统包括：

风机控制器，设置于风电场的风力发电机组，所述风机控制器包括单机接口；

场群控制器，设置于风电场汇流线路连接的升压站，所述场群控制器包括单机接口和场级接口；

VSG通信管理机，设置于所述升压站，所述VSG通信管理机包括场级接口；

其中，所述场群控制器的单机接口与至少一台风机控制器的单机接口通讯连接，所述VSG通信管理机的场级接口与至少一台场群控制器的场级接口连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述场群控制器与风机控制器之间基于PROFINET协议进行实时通信。

在本实用新型的一个实施例中，所述场群控制器与风机控制器之间采用主从控制方式，所述场群控制器工作为PROFINET主站，所述风机控制器工作为PROFINET从站。

在本实用新型的一个实施例中，所述场群控制器将单机有功调整指令发送至参与频率调节的风力发电机组的风机控制器。

在本实用新型的一个实施例中，所述VSG通信管理机与场群控制器之间基于OPC协议进行通信。

在本实用新型的一个实施例中，所述VSG通信管理机与场群控制器之间采用主从控制方式，所述VSG通信管理机工作为主站，所述场群控制器工作为从站。