[发明专利]水光互补协调控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电站和水电站运行技术，具体是一种水光互补协调控制系统。

背景技术

光伏发电具有安全可靠、无污染、无枯竭危险等特点，而且光伏电站不需要消耗燃料，可以进行全网供电或就地发电供电，是优势非常明显的发电方式。因此，国内外设有诸多并网光伏电站和户用光伏系统。但是由于光伏发电受昼夜、季节、天气等因素的影响较大，其发电出力具有随机性、波动性、间歇性，易造成电力系统不稳定，甚至断电的可能。这使得光伏电站的应用受到很大限制。

由于水电站具有水库库容大，调节能力强，水电机组启动迅速、调节灵活、负荷响应快等特点，因此有人提出将水电站与光伏电站联合运行的方案，通过水电站补偿调节光伏发电的不稳定性。但是目前的水电站都是独立于光伏电站运行，因此水电站中的AGC、AVC控制技术也都是单独运行，能够实现光伏电站和水电站的联合运行互补协调的AGC、AVC控制技术国内外尚无先例。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水光互补协调控制系统，能够使用AGC、AVC控制技术实现光伏电站和水电站的联合运行互补协调。

本发明提供一种水光互补协调控制系统，所述控制系统包括AGC控制模块和AVC控制模块，所述AGC控制模块用于调节有功进行发电，所述AVC控制模块用于调节无功维持电压稳定，所述控制系统用于光伏电站和水电站的联合运行的互补协调；

所述AGC控制模块包括数据采集部件、数据处理部件、命令执行部件，所述数据采集部件读取光伏电站的实时有功、实时的目标总有功，并将数据传输至所述数据处理部件，所述数据处理部件用所述实时的目标总有功减去所述光伏电站的实时有功，得到补偿有功并传输至所述命令执行部件，所述命令执行部件将计算得到的所述补偿有功分配到所述水电站的水轮发电机组之间，给出指令使所述水轮发电机组根据所述补偿有功发电；

所述AVC控制系统包括数据采集部件、数据处理部件、命令执行部件，所述数据采集部件读取母线电压设定值、母线电压限值、实时母线电压值，并将数据传输至所述数据处理部件，所述数据处理部件通过计算得到电压偏差，并根据所述电压偏差计算需调节的无功值，进而将所述需调节的无功值传输至所述命令执行部件，所述命令执行部件给出指令调节光伏电站的无功调节设备和/或水电站的水轮发电机组的励磁，使所述实时母线电压值在调度给定的变化范围内。

进一步的，所述AGC控制模块按下述方法运行：使所述光伏电站按照实时光照条件发电，得到所述光伏电站的实时有功，用所述实时的目标总有功减去所述光伏电站的实时有功，得到所述补偿有功，将所述补偿有功分配到所述水电站的水轮发电机组之间，使所述水轮发电机组根据所述补偿有功发电。

可选的，所述AGC控制模块中，所述实时的目标总有功可以是调度下达的发电计划的实时总有功，也可以是负荷曲线中的实时总有功。

进一步的，所述AGC控制模块中，所述水轮发电机组为单机或多机成组。

优选的，所述AGC控制模块中，所述水轮发电机组共四组。

进一步的，所述AVC控制模块按下述方法运行：读取所述母线电压设定值、所述母线电压限值、所述实时母线电压值，计算得到所述电压偏差；根据所述电压偏差计算得到所述需调节的无功值，进而调节所述光伏电站的无功调节设备和/或所述水电站的水轮发电机组的励磁，使所述实时母线电压值在调度给定的变化范围内。

可选的，所述AVC控制模块中，所述母线电压设定值可以是调度下达的发电计划的母线电压给定值，也可以采用电压曲线值作为母线电压给定值。

可选的，所述电压曲线为设定好的日电压曲线或典型电压曲线。

与现有技术相比，本发明提供一种能够用于光伏电站和水电站联合运行的水光互补协调控制系统，通过AGC控制模块和AVC控制模块实现光伏电站和水电站发电情况的协调互补，同时保证电网电压的稳定，从而使光伏电站与水电站联合运行能够为电网提供稳定的供电，满足电网对频率、电压的质量要求，提供优质电能。

附图说明

图1是实施例中AGC控制模块的组成示意图。

图2是实施例中AGC控制模块的运行流程图。

图3是实施例中AVC控制模块的组成示意图。

图4是实施例中AVC控制模块的运行流程图。

图5是实施例在3月15日应用于青海共和园区光伏电站与龙羊峡水电站联合运行时的发电曲线图。

图6是实施例在3月22日应用于青海共和园区光伏电站与龙羊峡水电站联合运行时的发电曲线图。