[实用新型]一种风电自动发电控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，尤其涉及一种应用于电网调度机构的风电自动发电控制系统，能够实现对电网调度机构所辖区域内风电场输出有功功率的实时监控，在根据风电功率预测结果制定的发电计划和区域控制误差实时计算分配的基础上，完成对风电场的自动发电控制。

背景技术

风力发电近年来在国家的大力扶持下获得了巨大的发展，由于风力发电的随机性、间歇性的特点，造成电网运行调度的困难和复杂化，对电网的安全稳定运行造成了很大影响，因此电网调度机构迫切需要实现风电场风机运行的实时监控。

AGC是现代电网控制的一项基本和重要功能，是建立在能量管理系统(Energy Management System，简称为EMS)和发电机组控制系统间闭环控制的一种先进的技术手段。实施AGC可以提高电网运行的经济性，减少调度运行人员的劳动强度。目前AGC在常规电源如水电厂、火电厂中已得到成熟应用，但风电方面的应用在国内仍属空白。

实现AGC的前提是风电场的风机监控系统必须具有功率控制能力，并能够向外提供通信接口和协议执行AGC控制指令。目前一些风机监控系统已经具备了单台风机、成组风机的功率控制和分配功能，为AGC的实现提供了良好基础，但在通信协议方面，各厂商风机监控系统使用的技术一般都为私有技术，没有统一标准，也不对外开放，导致信息无法有效地集成和共享。在风电功率控制方面，针对不同类型风机的控制，只能单独进行开发和实施，缺乏成熟的技术实施方案。因此为了能够在风电场实现与常规电源类似的自动发电控制，需要在参考常规电源AGC运行经验的基础上，同时结合风电的特点，从电网调度侧和风电场侧整体考虑风电AGC的实现方案，确定风电AGC的控制流程，在风电场侧通过通信协议的标准化解决不同类型风机的统一控制问题，在电网调度侧利用EMS提供的风电发电计划和AGC功率调节量，自动生成AGC调节目标值并下发给风电场完成自动发电控制。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现对电网调度机构所辖区域内风电场输出有功功率的实时监控，在根据风电功率预测结果制定的发电计划和区域控制误差实时计算分配的基础上，完成对风电场的自动发电控制的风电自动发电控制系统。

本实用新型的技术方案是：一种风电自动发电控制系统，该系统包括由主站系统、风电综合通信管理终端、风机监控系统和升压站监控系统组成；

其中，所述主站系统包括EMS数据接口服务器、人机工作站、信息采集及监控服务器和网络交换机，所述EMS数据接口服务器、所述人机工作站、所述信息采集及监控服务器均连接到所述网络交换机构成主站系统，所述信息采集及监控服务器通过电力调度数据网与所述风电综合通信管理终端连接，所述风电综合通信管理终端与所述风机监控系统采用网络连接，所述风电综合通信管理与所述升压站监控系统采用串口连接；

所述EMS数据接口服务器包括EMS数据接口模块，用于获取在风电功率预测结果基础上制定的风电发电计划作为AGC的基点功率，同时接收EMS系统根据实时计算出的ACE值分配的风电场功率调节量，最终自动生成AGC调节目标值，并通过信息采集和监控模块发送给风电场执行；

所述人机工作站包括人机界面模块，用于实现风电场AGC的投入或退出操作，下发AGC调节目标值操作，并能够监视AGC的投退状态、实时功率值与目标功率值对比的AGC跟踪曲线以及AGC过程中风机运行状态的变化情况；

所述信息采集及监控服务器包括信息采集和监控模块，用于通过电力调度数据网与风电场侧风电综合通信管理终端通信，采集风电场实时出力情况，同时将调度发出的AGC投退指令和AGC调节指令发送给风电综合通信管理终端，再转发给风电场具有就地功率分配功能的风机监控系统执行。

所述升压站监控系统，用于采集风电场实时出力数据；

所述风机监控系统，用于采集单台风机的运行工况，同时接收主站系统发送的AGC投退指令和AGC调节指令。

所述风电综合通信管理与所述升压站监控系统采用网络连接；

所述服务器和工作站均采用PC机系统，运行Linux操作系统。本实用新型的有益效果：

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

1.本实用新型实现了AGC在风电领域的应用，填补了国内空白，对解决目前全国电网存在的风电调度问题具有一定的借鉴意义和工程实用价值。

2.本实用新型实现的风电自动发电控制，可以在保证电能质量的情况下，降低备用容量和运行成本，提高电网运行的经济性，减少调度运行人员的劳动强度。