CN110176789A - 一种风光互补发电站的发电控制方法及agc设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种风光互补发电站的发电控制方法及相关设备，用于实现风光互补发电站的自动化控制，提高发电效率及安全性。本发明实施例方法运用于风光互补发电站中的风力发电场的自动发电控制AGC设备或所述风光互补发电站中的光伏发电场的自动发电控制AGC设备，所述方法包括：获取所述风力发电场及所述光伏发电场的实时功率；若所述光伏发电场的实时功率不为零，则计算所述风光互补发电站实时总功率；若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，所述主变压器的容量设定值不大于所述主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

Description

一种风光互补发电站的发电控制方法及AGC设备

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，尤其涉及一种风光互补发电站的发电控制方法及AGC设备。

背景技术

由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电***在资源上弥补了风电和光电独立***在资源上的缺陷，越来越受青睐。

现有的AGC控制策略如图1所示，风电场AGC及光伏电场AGC只是根据调度控制中心的调度指令控制各自的发电机组的输出功率，互不影响。风力及光伏互补场站的送出主要受限于主变容量，若风电与光伏实时总功率超过主变压器容量将无法全部输入电网，需要值班人员实时监控总功率变化，如主变高压侧出力接近主变额定容量时，值班人员将部分风机停机。

采用人工实时监控，增加人工成本，值班人员通过手动启停风机进行人工限出力，调节速度慢，调节曲线不满足电网要求，损失电量高，强制停机容易损坏风电机组设备。若调节不及时，主变过载将会导致主变绝缘降低，减少主变寿命，威胁一次设备的安全。

发明内容

本发明实施例提供了一种风光互补发电站的发电控制方法及相关设备，用于实现风光互补发电站的自动化控制，提高发电效率及安全性。

本发明实施例第一方面提供了一种风光互补发电站的发电控制方法，其运用于风光互补发电站中的风力发电场的自动发电控制AGC设备或所述风光互补发电站中的光伏发电场的自动发电控制AGC设备，所述方法可包括：

获取所述风力发电场及所述光伏发电场的实时功率；

若所述光伏发电场的实时功率不为零，则计算所述风光互补发电站实时总功率；

若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，所述主变压器的容量设定值不大于所述主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的风光互补发电站的发电控制方法还包括：

当接收到电网调度指令时，所述电网调度指令用于指示从所述风光互补发电站调度总功率，若所述调度总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述风光互补发电站中的风力发电场及光伏发电场中分别设置有独立的AGC设备。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中当所述光伏发电场的实时功率为零时，则调节所述风力发电场的功率输出以匹配所述调度总功率。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的风光互补发电站的发电控制方法还包括：

监测所述主变压器低压侧的实时电流值，若所述主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低所述风力发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，所述主变压器中设置有散热风机及温度传感器，本发明实施例中的风光互补发电站的发电控制方法还包括：

当所述温度传感器检测到所述主变压器温度超过第二预设值，则启动所述散热风机以加快所述主变压器的散热。

可选的，作为一种可能的实施方式，所述主变压器低压侧增加跳闸回路并进行定值整定，以实现所述风力发电场中各条集电线的跳闸功能。

可选的，作为一种可能的实施方式，所述主变压器中设置有油在线监测装置，用于监测所述主变压器运行参数信息，若所述主变压器运行参数异常，则生成第一预警信息。

可选的，作为一种可能的实施方式，所述主变压器中设置有局放在线检测装置监测所述主变压器是否存在局部放电，若监测到局部放电，则生成第二预警信息。

本发明实施例第二方面提供了一种AGC设备，其运用于风光互补发电站，所述AGC设备包括：

获取单元，用于获取所述风力发电场及所述光伏发电场的实时功率；

计算单元，若所述光伏发电场的实时功率不为零，则计算所述风光互补发电站实时总功率；

第一调整单元，若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，所述主变压器的容量设定值不大于所述主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式本发明实施例中的AGC设备还包括：

接收单元，接收电网调度指令，所述电网调度指令用于指示从所述风光互补发电站调度总功率；

第二调整单元，若所述调度总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式本发明实施例中的AGC设备还包括：

第三调整单元，当所述光伏发电场的实时功率为零时，则用于调节所述风力发电场的功率输出以匹配所述调度总功率；

监测单元，用于监测所述主变压器低压侧的实时电流值，若所述主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低所述风力发电场的功率输出。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，当光伏发电场与风力发电场共同输出时，自动发电控制AGC设备可以根据获取到的风力发电场及所述光伏发电场的实时功率计算所述风光互补发电站实时总功率，若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，AGC设备可以自动调节发电机功率，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出，实现了风光互补发电站中发电功率超额时的自动调节，提高发电效率及安全性。

附图说明

图1为现有技术中风光互补发电站的控制***架构示意图；

图2为本发明实施例中一种风光互补发电站的发电控制方法的一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中风光互补发电站的控制***架构示意图；

图4为本发明实施例中一种AGC设备的一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中一种AGC设备的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种风光互补发电站的发电控制方法及相关设备，用于实现风光互补发电站的自动化控制，提高发电效率及安全性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

针对现有技术的缺点，本发明可以完全实现无人监控，节约人工成本，功率调节速度快，调节曲线平滑，减少损失电量，提高风力发电机组及主变运行寿命，保证设备安全运行，提高了经济效益。

为了便于理解，下面对本发明实施例中的具体流程进行描述，请参阅图2及图3，本发明实施例中的一个实施例可包括：

201、获取风力发电场及光伏发电场的实时功率；

申请人注意到风光互补场站输出主要受限于主变容量，例如风光互补发电站中的风力发电场的最大输出功率为A，风光互补发电站中的光伏发电场的最大输出功率为B，风光互补发电站中的主变压器的额定容量为C，则C＞A，C＞B且C小于A与B之和，传统的AGC控制策略只是根据调度控制中心的调度指令控制各自的发电机组的输出功率，互不影响。这样会导致需要值班人员实时监控总功率变化，如主变高压侧出力接近主变额定容量时，需要人工将部分风机停机。

为了实现风光互补发电站的自动化控制，本发明实施例中可以采用风光互补发电站中的风力发电场的自动发电控制AGC设备或风光互补发电站中的光伏发电场的自动发电控制AGC设备获取风力发电场及光伏发电场的实时功率。由于光伏发电场在黑夜弱光或无光环境下功率输出较小或为零导致功率输出的不连续性，本发明实施例中优选风力发电场的自动发电控制AGC设备获取风力发电场及光伏发电场的实时功率。

可以理解的是，图2及以下实施例中仅仅以风力发电场的自动发电控制AGC设备为例进行说明，采用光伏发电场的自动发电控制AGC设备也可以获取风力发电场及光伏发电场的实时功率，具体的控制逻辑类似，不做赘述。

可选的，如图3所示，本发明实施例中风光互补发电站中的风力发电场及光伏发电场中分别设置有独立的AGC设备，也可以设置一个AGC设备，具体此处不做限定。

202、若光伏发电场的实时功率不为零，则计算风光互补发电站实时总功率；

若光伏发电场的实时功率不为零，光伏发电场与风力发电场共同输出，则需要风力发电场的AGC设备计算风光互补发电站实时总功率并判断实时总功率不小于主变压器的容量设定值，并根据判断的结果进行功率调节。

其中，主变压器的容量设定值是根据主变压器的本身的构造、运行环境及国家规定的安全标准进行设定的，具体的容量设定值可以根据实际情况进行合理的设置，只需要保证不超过主变压器的容量额定值即可，此处不做限定。

203、若实时总功率不小于主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低风力发电场的功率输出或降低光伏发电场的功率输出。

在风光互补发电站处于离网状态(没有向电网输出电力)或连网状态若实时总功率不小于主变压器的容量设定值时，风力发电场的AGC设备则执行预设功率调节策略，由于风力发电场的AGC设备与风机能量管理平台通讯的便捷性，优选的，风力发电场的AGC设备可以基于风机能量管理平台降低风力发电场的功率输出。本发明实施例中降低光伏发电场的功率输出

可以理解的是，实际运用中还可以通过光伏发电机的能量管理平台降低光伏发电场的功率输出。

本发明实施例中，当光伏发电场与风力发电场共同输出时，自动发电控制AGC设备可以根据获取到的风力发电场及光伏发电场的实时功率计算风光互补发电站实时总功率，若实时总功率不小于主变压器的容量设定值时，AGC设备可以自动调节发电机功率，降低风力发电场的功率输出或降低光伏发电场的功率输出，实现了风光互补发电站中发电功率超额时的自动调节，提高发电效率及安全性。

在上述图2及图3所示的实施例的基础上，当风光互补发电站向电网输出电力时，当接收到电网调度指令时，该电网调度指令用于指示从风光互补发电站调度总功率，若调度总功率不小于主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低风力发电场的功率输出或降低光伏发电场的功率输出。优选的，风力发电场的AGC设备可以基于风机能量管理平台降低风力发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，当光伏发电场的实时功率为零时，即只有风力发电场对电网进行供电时，则风力发电场的AGC设备调节风力发电场的功率输出以匹配调度总功率。

可选的，作为一种可能的实施方式，为了提高主变压器的运行过程中的安全性，本发明实施例中，风力发电场的AGC设备可以监测主变压器低压侧的实时电流值，若主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低风力发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，为了提高主变压器的运行过程中的安全性，本发明实施例中，可以在主变压器中设置有散热风机及温度传感器，当温度传感器检测到主变压器温度超过第二预设值，则启动散热风机以加快主变压器的散热。

可选的，作为一种可能的实施方式，为了提高主变压器的运行过程中的安全性，本发明实施例中，可以在主变压器低压侧增加跳闸回路并进行定值整定，以实现风力发电场中各条集电线的跳闸功能。具体的，为防止风速突变，负荷突增情况下AGC调节失控或AGC通讯异常导致主变过载，因此增加继电保护装置配合调节功能。主变保护装置增加跳闸回路，对风电场的每条集电线均实现跳闸功能。可选的，风电场每条集电线的跳闸均带有延时，过负荷时实现集电线的逐条切除，减少损失电量，保证光伏场站的可利用率，提升经济效益。

可选的，作为一种可能的实施方式，为了提高主变压器的运行过程中的安全性，本发明实施例中，可以在主变压器中设置油在线监测装置，用于监测主变压器运行参数信息，若主变压器运行参数异常，则生成第一预警信息，及时预警保证变压器安全稳定运行。

可选的，作为一种可能的实施方式，为了提高主变压器的运行过程中的安全性，本发明实施例中，可以在主变压器中设置有局放在线检测装置监测主变压器是否存在局部放电，若监测到局部放电，则生成第二预警信息，及时预警保证变压器安全稳定运行。

请参阅图4，本发明实施例中还提供了一种AGC设备，运用于风光互补发电站，该AGC设备可包括：

获取单元401，用于获取风力发电场及光伏发电场的实时功率；

计算单元402，若光伏发电场的实时功率不为零，则计算风光互补发电站实时总功率；

第一调整单元403，若实时总功率不小于主变压器的容量设定值时，主变压器的容量设定值不大于主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低风力发电场的功率输出或降低光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的AGC设备还可以进一步包括：

接收单元404，接收电网调度指令，电网调度指令用于指示从风光互补发电站调度总功率；

第二调整单元405，若调度总功率不小于主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低风力发电场的功率输出或降低光伏发电场的功率输出。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的AGC设备还可以进一步包括：

第三调整单元406，当光伏发电场的实时功率为零时，则用于调节风力发电场的功率输出以匹配调度总功率；

监测单元407，用于监测主变压器低压侧的实时电流值，若主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低风力发电场的功率输出。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种风光互补发电站的发电控制方法，其特征在于，运用于风光互补发电站中的风力发电场的自动发电控制AGC设备或所述风光互补发电站中的光伏发电场的自动发电控制AGC设备，所述方法包括：

获取所述风力发电场及所述光伏发电场的实时功率；

若所述光伏发电场的实时功率不为零，则计算所述风光互补发电站实时总功率；

若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，所述主变压器的容量设定值不大于所述主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当接收到电网调度指令时，所述电网调度指令用于指示从所述风光互补发电站调度总功率，若所述调度总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风光互补发电站中的风力发电场及光伏发电场中分别设置有独立的AGC设备。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述光伏发电场的实时功率为零时，则调节所述风力发电场的功率输出以匹配所述调度总功率。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

监测所述主变压器低压侧的实时电流值，若所述主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低所述风力发电场的功率输出。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主变压器中设置有散热风机及温度传感器，所述方法还包括:

当所述温度传感器检测到所述主变压器温度超过第二预设值，则启动所述散热风机以加快所述主变压器的散热。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主变压器低压侧增加跳闸回路并进行定值整定，以实现所述风力发电场中各条集电线的跳闸功能。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主变压器中设置有油在线监测装置，用于监测所述主变压器运行参数信息，若所述主变压器运行参数异常，则生成第一预警信息。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主变压器中设置有局放在线检测装置监测所述主变压器是否存在局部放电，若监测到局部放电，则生成第二预警信息。

10.一种AGC设备，其特征在于，运用于风光互补发电站，所述AGC设备包括：

获取单元，用于获取所述风力发电场及所述光伏发电场的实时功率；

计算单元，若所述光伏发电场的实时功率不为零，则计算所述风光互补发电站实时总功率；

第一调整单元，若所述实时总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，所述主变压器的容量设定值不大于所述主变压器的额定容量，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

11.根据权利要求10所述的AGC设备，其特征在于，还包括：

接收单元，接收电网调度指令，所述电网调度指令用于指示从所述风光互补发电站调度总功率；

第二调整单元，若所述调度总功率不小于所述主变压器的容量设定值时，则执行预设功率调节策略，降低所述风力发电场的功率输出或降低所述光伏发电场的功率输出。

12.根据权利要求10或11中所述的AGC设备，其特征在于，还包括：

第三调整单元，当所述光伏发电场的实时功率为零时，则用于调节所述风力发电场的功率输出以匹配所述调度总功率；

监测单元，用于监测所述主变压器低压侧的实时电流值，若所述主变压器低压侧的实时电流值大于第一预设值，则降低所述风力发电场的功率输出。