本發(fā)明屬于電網(wǎng)控制，尤其涉及一種高原孤網(wǎng)能源站的調(diào)度主站儲(chǔ)能控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在我國(guó)西北部地區(qū)，太陽(yáng)能資源條件優(yōu)越，適宜建設(shè)大型太陽(yáng)能利用項(xiàng)目。但是不可忽視的是，西北地區(qū)為高原地區(qū)，人員稀薄，且目前的電網(wǎng)系統(tǒng)在西北地區(qū)處于電力系統(tǒng)的末端且不穩(wěn)定，在某些特殊條件之下，電力系統(tǒng)末端容易形成孤網(wǎng)。

2、孤網(wǎng)系統(tǒng)自2001年由美國(guó)學(xué)者提出至今已經(jīng)經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，國(guó)外起步較早，孤網(wǎng)系統(tǒng)兼具性能測(cè)試、經(jīng)濟(jì)性評(píng)估研究的作用。扎布耶鹽湖提鋰項(xiàng)目，地處高原、位置偏僻、化石能源成本高、電網(wǎng)支撐薄弱。碳酸鋰加工廠的負(fù)荷相對(duì)比較穩(wěn)定，安全風(fēng)險(xiǎn)較小，停電損失可控。因此，利用當(dāng)?shù)刎S富的太陽(yáng)能資源，構(gòu)建以新能源為基礎(chǔ)的獨(dú)立電網(wǎng)為碳酸鋰加工廠供電，在經(jīng)濟(jì)上是合理的選擇。扎布耶鹽湖所在地光照充足、土地資源豐富，適合建立“光熱+光伏+儲(chǔ)能”供能系統(tǒng)。但是目前國(guó)內(nèi)的新能源及儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展迅猛，針對(duì)于高原電網(wǎng)末端的實(shí)際場(chǎng)景，現(xiàn)有的電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)多基于傳統(tǒng)的scada/ems系統(tǒng)，難以滿足新能源及儲(chǔ)能并網(wǎng)后的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種高原孤網(wǎng)能源站的調(diào)度主站儲(chǔ)能控制方法及系統(tǒng)，使得高原孤網(wǎng)能源站能夠可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種高原孤網(wǎng)能源站的調(diào)度主站儲(chǔ)能控制方法，所述高原孤網(wǎng)能源站包括光熱發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，基于所述調(diào)度主站的調(diào)度指令及所述熱發(fā)電系統(tǒng)和所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出參數(shù)通過協(xié)調(diào)控制裝置調(diào)度控制所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，包括以下步驟：

3、所述調(diào)度主站發(fā)送“并網(wǎng)模式”指令時(shí)：

4、由光熱發(fā)電系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐，協(xié)調(diào)控制裝置工作于并網(wǎng)模式，所述協(xié)調(diào)控制裝置執(zhí)行pq控制、調(diào)頻、調(diào)壓；

5、所述協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前光熱發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率和接收的功率指令，來控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功輸出；

6、所述協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)所述能源站的頻率和電壓，調(diào)整下發(fā)給所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器的功率指令，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓；

7、所述調(diào)度主站發(fā)送“離網(wǎng)模式”指令時(shí)：

8、所述調(diào)度主站的有功功率指令和無功功率指令處于跟蹤模式僅下發(fā)能源站頻率目標(biāo)值和電壓目標(biāo)值，不再調(diào)節(jié)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)充放電功率，其中所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)作為電壓源，所述協(xié)調(diào)控制裝置工作于離網(wǎng)模式，所述協(xié)調(diào)控制裝置執(zhí)行二次調(diào)頻調(diào)壓，并支持并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的無縫切換。

9、優(yōu)選的，在儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于并網(wǎng)模式時(shí)，所述調(diào)度主站生成并發(fā)送儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)充放電功率，同時(shí)下發(fā)電網(wǎng)頻率目標(biāo)值和電壓目標(biāo)值；

10、所述調(diào)度主站投入調(diào)度層的“實(shí)時(shí)二次調(diào)頻（ragc）”和“實(shí)時(shí)二次調(diào)壓（ravc）”功能，根據(jù)功率分配，生成儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的有功功率指令和無功功率指令，發(fā)送至儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)二次調(diào)頻（ragc）和實(shí)時(shí)二次調(diào)壓（ravc）功能。

11、優(yōu)選的，在儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于并網(wǎng)模式時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)投入調(diào)頻、調(diào)壓功能，使變流器工作于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制模式，以提供虛擬慣量支撐，所述協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)能源站頻率和電壓，通過有功-頻率(p-f)下垂控制來輔助調(diào)節(jié)發(fā)電有功功率，輔助穩(wěn)定系統(tǒng)頻率；當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)放電增加有功輸出；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)充電減小有功輸出，從而實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能。

12、優(yōu)選的，在儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于并網(wǎng)模式時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)通過無功-電壓(q-v)下垂控制來輔助調(diào)節(jié)發(fā)電無功功率，輔助穩(wěn)定能源站電壓；當(dāng)能源站電壓下降時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出無功功率；當(dāng)能源站電壓上升時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)吸收無功功率，從而實(shí)現(xiàn)一次調(diào)壓功能。

13、儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)投入“系統(tǒng)pq控制”功能，儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制器（pms）接收調(diào)度主站功發(fā)送的功率指令值控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)功率，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前輸出的功率和接收的功率指令，來控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功輸出，從而快速、精確響應(yīng)功率指令。

14、優(yōu)選的，所述調(diào)度主站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)、光熱發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)光熱發(fā)電系統(tǒng)與儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)并列運(yùn)行時(shí)，向儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)送“切換至并網(wǎng)模式”指令，使儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于并網(wǎng)模式；當(dāng)光熱機(jī)組跳閘或光熱發(fā)電系統(tǒng)出線跳閘，判斷光熱機(jī)組與儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)分列運(yùn)行時(shí)，向儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)送“切換至離網(wǎng)模式”指令，使儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于離網(wǎng)模式。

15、優(yōu)選的，在儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于離網(wǎng)模式時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)投入“離網(wǎng)二次調(diào)頻調(diào)壓”功能，使變流器工作于虛擬同步發(fā)電機(jī)(vsg)控制模式，提供虛擬慣量支撐；協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)能源站頻率和電壓，調(diào)整下發(fā)給變流器的功率指令，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓，消除靜態(tài)偏差，使電網(wǎng)頻率和電壓維持在額定值。

16、優(yōu)選的，在儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于離網(wǎng)模式時(shí)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的變流器一直運(yùn)行于構(gòu)網(wǎng)模式，當(dāng)儲(chǔ)能變流器工作于下垂控制模式或虛擬同步發(fā)電機(jī)(vsg)控制模式時(shí)系統(tǒng)頻率、電壓與各自的參考值存在偏差，通過所述協(xié)調(diào)控制裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)能源站頻率和電壓，調(diào)整下發(fā)給儲(chǔ)能變流器的功率指令，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓，消除偏差。

17、基于相同的構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種高原孤網(wǎng)能源站的調(diào)度主站儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，所述高原孤網(wǎng)能源站包括光熱發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，基于所述調(diào)度主站的調(diào)度指令及所述熱發(fā)電系統(tǒng)和所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出參數(shù)通過協(xié)調(diào)控制裝置調(diào)度控制所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)；

18、所述調(diào)度主站發(fā)送“并網(wǎng)模式”指令時(shí)：

19、由光熱發(fā)電系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐，協(xié)調(diào)控制裝置工作于并網(wǎng)模式，所述協(xié)調(diào)控制裝置執(zhí)行pq控制、調(diào)頻、調(diào)壓；

20、所述協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前光熱發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率和接收的功率指令，來控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功輸出；

21、所述協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)所述能源站的頻率和電壓，調(diào)整下發(fā)給所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器的功率指令，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓；

22、所述調(diào)度主站發(fā)送“離網(wǎng)模式”指令時(shí)：

23、所述調(diào)度主站的有功功率指令和無功功率指令處于跟蹤模式僅下發(fā)能源站頻率目標(biāo)值和電壓目標(biāo)值，不再調(diào)節(jié)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)充放電功率，其中所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)作為電壓源，所述協(xié)調(diào)控制裝置工作于離網(wǎng)模式，所述協(xié)調(diào)控制裝置執(zhí)行二次調(diào)頻調(diào)壓，并支持并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的無縫切換。

24、本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

25、本發(fā)明技術(shù)方案中，高原孤網(wǎng)能源站包括光熱發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)，優(yōu)選的還可以包括柴發(fā)供電系統(tǒng)，由于能源站中包括了多種互補(bǔ)的子發(fā)電系統(tǒng)，并網(wǎng)模式下，由光熱發(fā)電系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐，由于光熱發(fā)電系統(tǒng)和廣發(fā)發(fā)電系統(tǒng)屬于清潔能源，所以優(yōu)先讓光伏發(fā)電系統(tǒng)、光熱發(fā)電系統(tǒng)出力，協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前光熱發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的功率和接收到的調(diào)度主站下發(fā)的功率指令，來控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的有功、無功輸出，達(dá)到充分利用清潔能源的目的。同時(shí)，協(xié)調(diào)控制裝置通過實(shí)時(shí)檢測(cè)所述能源站的頻率和電壓，調(diào)整下發(fā)給所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器的功率指令，實(shí)現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓，使得能源站系統(tǒng)的頻率和電壓更加穩(wěn)定，提高能源站系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而當(dāng)處于離網(wǎng)模式時(shí)，則調(diào)度主站的有功功率指令和無功功率指令處于跟蹤模式僅下發(fā)能源站頻率目標(biāo)值和電壓目標(biāo)值，不再調(diào)節(jié)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)充放電功率，此時(shí)所述儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)作為電壓源，協(xié)調(diào)控制裝置執(zhí)行控制儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)執(zhí)行二次調(diào)頻調(diào)壓以滿足負(fù)荷要求。