[发明专利]风电场监控系统接入电网调度系统的系统及信息交换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电场监控系统接入电网调度系统的系统及信息交换方法，属于风力发电并网技术领域。

背景技术

20世纪特别是70年代以来，随着世界经济的迅猛发展，人类对能源的需求成倍增长，能源工业也以前所未有的规模发展。但由此而带来的一些问题，也引起了许多国家的高度关注。以煤炭、石油作为主要一次能源的国家，不但面临着常规能源枯竭的问题，而且由于化石能源的大量使用，直接向大气中排放温室气体和气溶胶等引起了全球气候变暖和日益严重的环境污染问题，对自然生态系统、社会经济和人体健康均构成了严重威胁。开发利用新能源已经成为世界能源可持续发展战略重要组成部分。

当前，风力发电是可再生能源开发利用中技术最成熟、最具开发规模和最具商业化发展前景的发电形式。由于其在减轻环境污染、调整能源结构、促进可持续发展等方面的突出作用，风力发电是本世纪重要的绿色能源，是煤炭等常规能源发电的重要替代能源之一。此外，风电和火电、水电及核电相比，建设周期短、见效快，建设一个大型风电场只需要不到一年的时间，因此风电一直是世界是增长最快的清洁能源，具有良好的发展前景。自20世纪80年代以来，我国政府也一直在努力促进风力发电的发展，先后颁布了多项激励风力发电发展的政策法规，有力地促进了我国风力发电的蓬勃发展。2010年上半年国家能源局基本明确：2015年全国风电规划装机9000万kW（含海上风电500万kW），2020年全国风电规划装机1.5亿kW（含海上风电3000万kW）。2009年我国新增安装风电机组10129台，容量达13803.2MW；累计安装21544台，25805.3MW。由此可见随着风电场装机容量的不断扩大，风力发电对电网的影响将会越加显著。

并网风电场接入调度端的监控系统设计、建设和运行管理需进一步规范。风电场由于安装不同机型而存在多套机组控制系统的情况，机组未完全开放通信及控制接口，风电场与电网调度中心之间无统一的通信规约或协议。这造成调度控制中心无法实现对风电场的功率控制，无法满足风电与电网协调运行要求；所以需要统一规范并网风电场和调度间交换调度信息，制定出符合江苏风电实际的监控系统配置方案。这样既保证机组运行数据采集的完整性，又能实现调度控制中心对风电场的有功的实时控制和调节。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种风电场监控系统接入电网调度自动化系统的系统及方法，可统一规范并网风电场与调度间交换信息，既保证机组运行数据采集的完整性，又能实现调度控制中心对风电场的有功的实时控制和调节。

本发明采用的技术方案如下：

风电场监控系统接入电网调度系统的系统，包括：电网调度自动化系统，风电场综合监控系统和传输通道，其中，

电网调度自动化系统包括EMS系统和计划系统/风功率预测系统两部分，所述EMS系统通过I区传输通道与风电场综合监控系统的厂站综合通信管理/控制终端相连，实时采集厂站综合通信管理/控制终端的信息，并向厂站下发有功控制、无功电压控制指令；所述计划系统/风功率预测系统通过II区传输通道与风电场综合监控系统的计划系统/本地风功率预测系统相连，负责从风电场采集气象信息和计划信息，下发风电发电计划；所述EMS系统向计划系统/风功率预测系统输出发电计划、有功控制指令、无功控制指令和无功电压控制曲线，并接收计划系统/风功率预测系统的风功率预测结果；

风电场综合监控系统分为安全Ⅰ区及安全Ⅱ区两部分，所述安全Ⅰ区用于电场监控，包括厂站综合通信管理/控制终端和与之相连的风机监控/风机集控系统，无功补偿装置，升压站监控系统和气象信息采集系统，所述厂站综合通信管理/控制终端安装在风电场当地；所述安全Ⅱ区用于风电功率预测，包括计划系统/本地风功率预测系统，所述计划系统/本地风功率预测系统由风电功率预测子系统和发电计划管理子系统构成；

传输通道包括I区传输通道和II区传输通道，用于电网调度自动化系统和风电场综合监控系统之间的数据传输，所述I区传输通道和II区传输通道均由路由器，纵向加密装置和交换机依次连接构成，所述I区传输通道的路由器接入省调或者地调的EMS系统，所述II区传输通道的路由器接入省调或者地调的计划系统/风功率预测系统，路由器经纵向加密装置后，接入交换机，I区传输通道的交换机接入厂站综合通信管理/控制终端，II区传输通道的交换机接入风电功率预测子系统的功率预测服务器。