一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置 所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 微電網(wǎng)作為超高壓、遠(yuǎn)距離、大電網(wǎng)供電模式的補(bǔ)充，代表著電力系統(tǒng)新的發(fā)展方 向。當(dāng)含分布式能源的微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并列運(yùn)行時(shí)，微電網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)荷由微網(wǎng)內(nèi)的分布式 能源和大電網(wǎng)聯(lián)合提供。當(dāng)分布式能源出力大于微網(wǎng)內(nèi)負(fù)載時(shí)，微網(wǎng)向大電網(wǎng)發(fā)出功率，當(dāng) 分布式能源出力小于微網(wǎng)內(nèi)負(fù)載時(shí)，微網(wǎng)從大電網(wǎng)吸收功率。由于負(fù)載的波動(dòng)性，以及分布 式能源固有的間歇性和波動(dòng)性等缺點(diǎn)，導(dǎo)致微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)處功率波動(dòng)范圍 大，給電力系統(tǒng)調(diào)度、大電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和分布式能源的利用效率帶來(lái)較大影響。
[0003] 大電網(wǎng)在每天不同的時(shí)段的負(fù)荷是很不均衡的，白天高峰時(shí)段用電量較高，晚上 低谷時(shí)段用電量較低，而電價(jià)也根據(jù)時(shí)段不同產(chǎn)生梯度，如果能將低谷時(shí)段電網(wǎng)的電能存 儲(chǔ)起來(lái)在用電高峰時(shí)來(lái)供給，不僅能減小高峰時(shí)期電網(wǎng)的負(fù)荷，也帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
[0004] 儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)微電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)有重要作用，其應(yīng)用在很大程度上解決新能源發(fā)電的波 動(dòng)性和隨機(jī)性問(wèn)題，有效提高間歇性微源的可預(yù)測(cè)性、確定性和經(jīng)濟(jì)性。此外，儲(chǔ)能技術(shù)在 調(diào)頻調(diào)壓和改善系統(tǒng)有功、無(wú)功平衡水平，提高微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行能力方面的作用也獲得了 廣泛研宄和證明。
[0005] 但是，儲(chǔ)能成本較高，考慮到微網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)成本，應(yīng)在保證微網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的 情況下，盡量延長(zhǎng)儲(chǔ)能的壽命。此外，如何實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，實(shí)行最佳供電策略，對(duì) 微網(wǎng)和大電網(wǎng)公共連接點(diǎn)處的功率進(jìn)行有效管理，以滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性，也是急需解決的 問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置可預(yù)測(cè)光 伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)電功率，可追蹤和預(yù)測(cè)儲(chǔ)能電站和大電網(wǎng)連接點(diǎn)功率，實(shí)時(shí)檢測(cè)的蓄電池 模塊電池容量，能制定和實(shí)施最適宜的控制策略，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)在并網(wǎng)時(shí)按照大電網(wǎng)的需 求平穩(wěn)提供有功功率和無(wú)功功率，并提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性和使用壽命。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置， 該監(jiān)控裝置包括：
[0008] 光伏發(fā)電設(shè)備監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電設(shè)備，并對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備的發(fā)電 功率進(jìn)行預(yù)測(cè)；
[0009] 蓄電池監(jiān)控模塊，可實(shí)時(shí)監(jiān)控蓄電池模塊的SOC;
[0010] 大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)模塊，用于實(shí)時(shí)從大電網(wǎng)調(diào)控中心獲知大電網(wǎng)的運(yùn)行情況以及相關(guān)調(diào) 度信息；
[0011] SVG監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控SVG模塊，控制SVG的無(wú)功輸出；
[0012] 并網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控模塊，用于控制儲(chǔ)能系統(tǒng)連接或隔離大電網(wǎng)；
[0013] 負(fù)載監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能電站內(nèi)的負(fù)載；
[0014] 中控模塊，用于確定儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行策略，并向上述監(jiān)控裝置中的各模塊發(fā)出指 令，以執(zhí)行該運(yùn)行策略；
[0015] 總線模塊，用于該監(jiān)控裝置的各個(gè)模塊的通信聯(lián)絡(luò)。
[0016] 優(yōu)選的，光伏發(fā)電設(shè)備監(jiān)控模塊至少包括光伏發(fā)電設(shè)備電壓、電流檢測(cè)設(shè)備、光強(qiáng) 及溫度檢測(cè)設(shè)備。
[0017] 優(yōu)選的，所述光伏發(fā)電設(shè)備監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)獲取光伏模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0018] 優(yōu)選的，蓄電池監(jiān)控模塊至少包括蓄電池端電壓、電流、SOC檢測(cè)設(shè)備以及溫度檢 測(cè)設(shè)備。
[0019] 優(yōu)選的，所述蓄電池模塊，包括n個(gè)電池組及n個(gè)DC/DC變流器，n大于等于3,每 個(gè)電池組均由一個(gè)DC/DC變流器控制器充放電，該n個(gè)DC/DC變流器均由蓄電池模塊監(jiān)控 模塊控制。
[0020] 優(yōu)選的，所述SVG監(jiān)控模塊，包括SVG模塊的電壓和電流檢測(cè)設(shè)備。
[0021] 本發(fā)明的監(jiān)控裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)光伏發(fā)電設(shè)備的輸出功率變化情 況；（2)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)儲(chǔ)能電站與大電網(wǎng)連接點(diǎn)的功率變化；（3)控制策略兼顧配大電網(wǎng)調(diào)度要 求和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行情況，可同時(shí)為大電網(wǎng)提供有功功率和無(wú)功功率，滿足大電網(wǎng)的調(diào)度需 求的同時(shí)，兼顧了供電可靠性，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性，延長(zhǎng)了系統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1示出了本發(fā)明的一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站及其監(jiān)控裝置的框圖；
[0023] 圖2示出了圖1中的儲(chǔ)能電站的運(yùn)行及監(jiān)控方法。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 圖1是示出了本發(fā)明的一種基于功率預(yù)測(cè)的電池儲(chǔ)能電站的監(jiān)控裝置10,該系統(tǒng) 10包括：光伏發(fā)電設(shè)備12、蓄電池模塊13、SVG模塊14、用于將儲(chǔ)能系統(tǒng)10與大電網(wǎng)20連 接和隔離的AC/DC雙向換流模塊一 16、直流母線、用于連接光伏發(fā)電設(shè)備12和直流母線的 AC/DC雙向換流模塊二15、負(fù)載17以及監(jiān)控裝置11。
[0025] 參見(jiàn)圖1，該監(jiān)控裝置11包括：光伏發(fā)電設(shè)備監(jiān)控模塊114,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控電池儲(chǔ) 能系統(tǒng)10中的光伏發(fā)電設(shè)備12,并對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備12的發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)；蓄電池監(jiān)控 模塊115,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)10中的蓄電池模塊13 ;大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)模塊112,用 于實(shí)時(shí)從大電網(wǎng)20調(diào)控中心獲知大電網(wǎng)20的運(yùn)行情況以及相關(guān)調(diào)度信息；并網(wǎng)監(jiān)控模塊 116,用于控制風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)10連接或隔離大電網(wǎng)20 ;中控模塊117,用于確定電池儲(chǔ)能 系統(tǒng)10的運(yùn)行策略，并向上述各模塊發(fā)出指令，以執(zhí)行該供電策略；SVG監(jiān)控模塊113,用于 實(shí)時(shí)監(jiān)控SVG模塊14 ;負(fù)載監(jiān)控模塊118,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能電站內(nèi)的負(fù)載；總線模塊111， 用于該監(jiān)控裝置11的各個(gè)模塊的通信聯(lián)絡(luò)。
[0026] 通信模塊111，用于上述各個(gè)模塊之間的通信，所述總線通信模塊111通過(guò)冗余雙 CAN總線與其他模塊相連。
[0027] 光伏發(fā)電設(shè)備12包括多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出