大型跟踪式光伏电站集群控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统及其控制方法。

背景技术：

目前，常规的太阳能光伏发电多以独立运行的发电场方式存在，单个发电场单独管控；但是对于某一地区而言，必然存在多个发电场，其相互独立发电并网使得其发电成本居然不小；尤其是对于光照充足的地区，多个发电场往往相距不远，将其整合构成一完整、统一的集群式发电站将极大的降低发电成本。同时，由于各个发电场之间相互独立，其信息不共享，各个电站之间的发电功率无法统一协调，从而导致无法对并网功率进行均衡配合，将导致太阳能所发电的电力浪费，不利于节能减排。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种有助于降低发电成本、便于统一管控的大型跟踪式光伏电站集群控制系统及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统，所述系统包含有发电场、变电站和调度站；

每个发电场均包含有多组光伏组串，多组光伏组串并联连接至汇流箱，所述光伏组串由多个光伏组件串联构成，所述光伏组件包含有安装于追日系统上的太阳能电池板，所述汇流箱经保险丝、直流开关后接入逆变器的输入端，所述逆变器的输出端经升压变压器后连接至变电站的并网组件的输入端，并网组件的输出端连接至电网；

调度站内的调度站服务器通过网络连接至变电站内的变电站服务器，变电站服务器通过通信电缆连接至其管辖的发电场服务器，发电场服务器通过通信电缆连接至其管辖的追日系统，且发电场内均匀设置有多个光照传感器组成的传感阵列，该传感阵列通过通信电缆连接至发电场服务器；

一种大型跟踪式光伏电站集群控制方法；

初始化：作为市一级的调度站可将追日系统所需的调节参数定时发送至区一级的变电站，变电站将参数发送至其管辖的各个相互独立的发电场，从而实现统一调度和管理；

运转时，各个发电场的传感阵列将光照信息传递至调度站；同时，变电站的并网组件将各个变电站的发电功率数值发送至变电站和调度站，当用户负载发生变动需要调整发电功率时，调度站结合获取的光照信息重新分配各个变电站的并网功率，该并网功率等于变电站管辖的发电场的发电功率总和，变电站结合获取的光照信息重新分配每个发电场的即时发电功率，变电站根据每个发电场的即时发电功率与其额定发电功率的比值调整该发电场内追日系统的角度；

本发明一种大型跟踪式光伏电站集群控制方法，上述功率调整为一闭环控制系统，追日系统的角度调整后变电站获取最新的该发电场的发电功率，当发电功率不在上述分配的发电场的即时发电功率的±5%误差范围之内时，若发电功率大于发电场的即时发电功率，则以背离太阳光直射方向调整追日系统的角度；若发电功率小于发电场的即时发电功率，则以朝向太阳光直射方向调整追日系统的角度；从而直至发电功率趋近于上述分配的发电场的即时发电功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过将各个发电场的并网功能剥离至统一的变电站内实现统一并网，不但降低了设备成本，而且有助于进行协调作业，提高发电输出功率的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统的系统框图。

具体实施方式

参见图1，本发明涉及的一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统，所述系统包含有发电场、变电站和调度站；

每个发电场均包含有多组光伏组串，多组光伏组串并联连接至汇流箱，所述光伏组串由多个光伏组件串联构成，所述光伏组件包含有安装于追日系统上的太阳能电池板，所述汇流箱经保险丝、直流开关后接入逆变器的输入端，所述逆变器的输出端经升压变压器后连接至变电站的并网组件的输入端，并网组件的输出端连接至电网；

调度站内的调度站服务器接入电力系统的内部管理系统，调度站内的调度站服务器通过网络连接至变电站内的变电站服务器，变电站服务器通过通信电缆连接至其管辖的发电场服务器，发电场服务器通过通信电缆连接至其管辖的追日系统，且发电场内均匀设置有多个光照传感器组成的传感阵列，该传感阵列通过通信电缆连接至发电场服务器；

一种大型跟踪式光伏电站集群控制方法：

初始化：作为市一级的调度站可将追日系统所需的调节参数定时发送至区一级的变电站，变电站将参数发送至其管辖的各个相互独立的发电场，从而实现统一调度和管理；

运转时，各个发电场的传感阵列将光照信息传递至调度站；同时，变电站的并网组件将各个变电站的发电功率数值发送至变电站和调度站，当用户负载发生变动需要调整发电功率时，调度站结合获取的光照信息重新分配各个变电站的并网功率，该并网功率等于变电站管辖的发电场的发电功率总和，变电站结合获取的光照信息重新分配每个发电场的即时发电功率，变电站根据每个发电场的即时发电功率与其额定发电功率的比值调整该发电场内追日系统的角度；

进一步的，上述功率调整为一闭环控制系统，追日系统的角度调整后变电站获取最新的该发电场的发电功率，当发电功率不在上述分配的发电场的即时发电功率的±5%误差范围之内时，若发电功率大于发电场的即时发电功率，则以背离太阳光直射方向调整追日系统的角度（该调整角度由追日系统的步进电机的调整精度决定，即若步进电机的最小调整角度为1°，则调整追日系统的角度旋转1°）；若发电功率小于发电场的即时发电功率，则以朝向太阳光直射方向调整追日系统的角度；从而直至发电功率趋近于上述分配的发电场的即时发电功率。

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统及控制方法，所述系统包含有发电场、变电站和调度站；调度站内的调度站服务器通过网络连接至变电站内的变电站服务器，变电站服务器通过通信电缆连接至其管辖的发电场服务器，发电场服务器通过通信电缆连接至其管辖的追日系统，且发电场内均匀设置有多个光照传感器组成的传感阵列，该传感阵列通过通信电缆连接至发电场服务器；本发明一种大型跟踪式光伏电站集群控制系统及控制方法，有助于降低发电成本、便于统一管控。

技术研发人员：管俊;邵灵芝;金国伟;管栋;李云法;黄中罕;戴琳
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司江阴市供电分公司;国家电网有限公司
技术研发日：2018.12.30
技术公布日：2019.03.01