一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统的制作方法

文档序号:15680028发布日期:2018-10-16 20:28阅读:158来源:国知局

本发明属于新能源发电供电技术领域,具体涉及一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统。



背景技术:

新能源应用是全球能源供应的大势所趋,新能源电力波动的不稳定性严重影响和制约了新能源的更大规模应用也是亟待解决是问题。

目前,新能源发电装置连接新能源发电逆变器构成并网(接入电网或微电网)的新能源发电系统,常常由于新能源电力的波动性使得电力质量不能满足电网稳定供电要求,如光伏发电、风能发电、潮汐发电等可再生新能源发电供电受到天气的影响,所发电力存在严重的波动性的缺陷;因此电网采取了限制新能源电力上网比例的措施,使得风光新能源发电产生大量弃电现象,造成巨大的损失和浪费,同时也影响了新能源电力的更大规模应用。

为此,科学工程人员进行了大量研究,探索解决方案,其中方法之一就是通过上位机ems系统和环境与气象监测系统进行新能源发电功率变化及电力波动的预测并利用储能系统与波动的新能源电力互补进行平抑波动的尝试和应用;至今现有技术方式主要是通过控制系统监测气象信息预测新能源电力的功率变化,制定储能系统充放电功率调控计划与策略,由于超短期预测的误差和控制系统通过通讯协议进行的监控周期时长较长,此方式对于小时级的新能源电力波动变化具有一定的功效,但是对于分钟级乃至秒级的波动变化其效果就不佳了,不能及时对应新能源发电波动解决秒级的瞬间功率变化,造成对电网的干扰和影响电网稳定性,特别是对于微电网而言将造成系统崩溃。



技术实现要素:

为了解决快速响应并使可控电力互补装置及时为新能源发电及逆变供电的功率变化进行互补充放电,达到协同运行平抑电力波动的目的,就必须快速采集新能源发电供电功率的变化,并及时生成互补电力功率的需求数据以便进行及时的电力互补,为此本发明提出了“一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统”,其方案如下所述。

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统,包括:新能源发电接入端、dc/dc换流电路、dc/ac逆变电路、并网控制与保护电路、mppt调控模块、系统主控模块、功率变化计算模块、补偿功率需求生成模块、功率需求通信接口、系统总线、通信管理模块、人机操控模块、可控电力互补装置、电网、电网电力线、上位机、通信网络、外接快速通信链路;

新能源发电接入端接入dc/dc换流电路,由dc/dc换流电路顺次连接dc/ac逆变电路、连网控制与保护电路以及经电力线接入电网,构成新能源发电系统通过新能源发电接入端至接入电网进行并网发电供电的电力路径;

系统主控模块顺次连接功率变化计算模块、补偿功率需求生成模块、功率需求通信接口,构成新能源发电系统并网发电供电的补偿功率需求信息实时发送链路;

系统主控模块通过系统总线链接dc/dc换流电路、dc/ac逆变电路、连网控制与保护电路,构成联动调控的新能源发电逆变器的监测与主控链路;

系统主控模块连接通信管理模块并经过通信网络连接上位机,构成联动调控的新能源发电逆变器的远程监控路径;

系统主控模块连接人机操控模块并通过人机操控模块进行人机互动,构成人机交互信息的路径;

系统主控模块顺次连接mppt调控模块、dc/dc换流电路同时系统主控模块通过系统总线链接dc/dc换流电路、dc/ac逆变电路、连网控制与保护电路,构成电参数采样和逆变器运行调控的信息链路;

功率需求通信接口通过外接快速通信链路连接可控电力互补装置,构成新能源供电功率变化的电力互补的联动信息链路;

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统的运行特征是:

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统正常运行后,其系统主控模块顺次连接mppt调控模块、dc/dc换流电路同时系统主控模块通过系统总线链接dc/dc换流电路、dc/ac逆变电路、连网控制与保护电路,经过电参数采样和逆变器运行调控的信息链路实时获取逆变器发电供电相应参数;经由功率变化计算模块、补偿功率需求生成模块分析计算,并根据并网供电功率的变化量以及与管理人员人工通过逆变器操控面板和通信管理模块连接的上位机设置的参数及调控策略进行比较生成补偿功率需求相应数据和信息;由功率需求通信接口通过外接快速通信链路连接可控电力互补装置,实时发送新能源供电功率变化的相应补偿功率需求信息给可控电力互补装置。

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统,所述可控电力互补装置的特征是,优选储能装置连接双向储能逆变器构成的储能系统。

本发明“一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统”,通过特别设置功率变化计算模块、补偿功率需求生成模块、功率需求通信接口、外接快速通信链路并连接优选的双向储能逆变器现场可控电力互补装置,构成快速响应并使可控电力互补装置及时为新能源发电及逆变供电的功率变化进行互补充电或放电,达到与可控电力互补装置协同运行平抑电力波动的目的;克服了现有技术采用依赖上位机能量控制系统和气象信息监测预测系统预测新能源电力的功率变化,据此制定储能系统充放电功率调控计划与策略及实现电力互补调控,其方法明显存在监控周期较长、时效性差、以及投资大、平抑电力波动效果不佳的缺陷;本发明不仅可以实现毫秒级快速信息交互,达到新能源发电供电的联动互补实时平抑波动的效果,而且还可以降低整个系统为平抑电力波动所需的系统投资,具有明显的有益效果。

附图说明

图1是一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统原理框图。

具体实施方式

作为实施例子,结合图1对一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统给予说明,但是,本发明的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。

如图1所示,一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统,包括:新能源发电接入端(1)、dc/dc换流电路(2)、dc/ac逆变电路(3)、并网控制与保护电路(4)、mppt调控模块(5)、系统主控模块(6)、功率变化计算模块(7)、补偿功率需求生成模块(8)、功率需求通信接口(9)、系统总线(10)、通信管理模块(11)、人机操控模块(12)、可控电力互补装置(13)、电网(14)、电网电力线(15)、上位机(16)、通信网络(17)、外接快速通信线链路(18);

新能源发电接入端(1)接入dc/dc换流电路(2),由dc/dc换流电路(2)顺次连接dc/ac逆变电路(3)、连网控制与保护电路(4)以及经电力线(15)接入电网(14),构成新能源发电系统通过新能源发电接入端(1)至接入电网(14)进行并网发电供电的电力路径;

系统主控模块(6)顺次连接功率变化计算模块(7)、补偿功率需求生成模块(8)、功率需求通信接口(9),构成新能源发电系统并网发电供电的补偿功率需求信息实时发送链路;

系统主控模块(6)通过系统总线(10)链接dc/dc换流电路(2)、dc/ac逆变电路(3)、连网控制与保护电路(4),构成联动调控的新能源发电逆变器的监测与主控链路;

系统主控模块(6)连接通信管理模块(11)并经过通信网络(17)连接上位机(16),构成联动调控的新能源发电逆变器的远程监控路径;

系统主控模块(6)连接人机操控模块(12)并通过人机操控模块(12)进行人机互动,构成人机交互信息的路径;

系统主控模块(6)顺次连接mppt调控模块(5)、dc/dc换流电路(2)同时系统主控模块(6)通过系统总线(10)链接dc/dc换流电路(2)、dc/ac逆变电路(3)、连网控制与保护电路(4),构成电参数采样和逆变器运行调控的信息链路;

功率需求通信接口(9)通过外接快速通信链路(18)连接可控电力互补装置(13),构成新能源供电功率变化的电力互补的联动信息链路;

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统的运行特征是:

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统正常运行后,其系统主控模块(6)顺次连接mppt调控模块(5)、dc/dc换流电路(2)同时系统主控模块(6)通过系统总线(10)链接dc/dc换流电路(2)、dc/ac逆变电路(3)、连网控制与保护电路(4),经过电参数采样和逆变器运行调控的信息链路实时获取逆变器发电供电相应参数;经由功率变化计算模块(7)、补偿功率需求生成模块(8)分析计算,并根据并网供电功率的变化量以及与管理人员人工通过逆变器操控面板(12)和通信管理模块(11)连接的上位机(16)设置的参数及调控策略进行比较生成补偿功率需求相应数据和信息;由功率需求通信接口(9)通过外接快速通信链路(18)连接可控电力互补装置(13),实时发送新能源供电功率变化的相应补偿功率需求信息给可控电力互补装置(13)。

一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统,所述可控电力互补装置(13)的特征是,优选储能装置连接双向储能逆变器构成的储能系统。

本发明“一种适于联动调控的新能源发电逆变器及系统”,利用系统主控模块(6)及相应功能电路模块的纳秒级快速计算处理能力,解决了快速采集新能源发电供电功率的变化,并实时生成互补电力功率的需求信息指令同步发送给可控电力互补装置(13),及时为新能源发电的电力波动同步进行储能逆变的互补充或放电,达到联动调控运行和平抑波动的目的;克服了现有技术采用通过上位机控制系统和气象信息预测系统对新能源电力功率变化进行预测,并制定储能系统充放电功率调控策略,其方法明显存在监控周期较长、时效性差、以及投资大、平抑电力波动效果不佳的缺陷;本发明不仅可以实现毫秒级快速信息交互,达到新能源发电供电的联动互补实时平抑新能源电力波动的效果,而且还可以降低整个系统为平抑电力波动所需的系统投资,具有明显的有益效果。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1