[发明专利]一种光储系统子方阵EMS系统及其控制方法

说明书

本发明的目的在于公开一种光储系统子方阵EMS系统及其控制方法，它由三层架构组成，第一层为子方阵EMS单元，接收站控级AGC/AVC系统或快速调频系统及站控级EMS单元下发的指令，就地完成光储功率控制；第二层为变流器EMU单元，接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对储能变流器(PCS)的指令分配和下发；第三层为储能变流器(PCS)，接收变流器EMU单元下发的指令，完成对储能电池系统的充放电控制；组串式逆变器直接接收子方阵EMS单元下发的指令，完成对光伏的功率控制；与现有技术相比，系统响应时间大幅减小，提高了响应速度；控制环节简单，相应设备减少，经济效益提高；设备减少使得系统故障率减少，提升电站运行可靠性与稳定性，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种子方阵EMS系统及其控制方法，特别涉及一种光储系统子方阵EMS系统及其控制方法。

背景技术

传统光储系统由四层架构组成。第一层为站控级EMS，接收调度AGC/AVC主机下发的指令，完成全站的光储有功/无功控制；第二层为光伏发电单元主机、储能AGC/AVC从机，接收站控级EMS下发的指令，完成对子方阵通信控制单元、变流器EMU的指令分配及下发；第三层为子方阵通信控制单元、变流器EMU，接收光伏发电单元主机、储能AGC/AVC从机下发的指令，完成对光伏逆变器、PCS指令分配和下发；第四层为光伏逆变器、储能变流器(PCS)，接收子方阵通信控制单元、EMU下发的指令，完成对光伏逆变器出力、BMS及储能电池系统的充放电控制。

传统光储系统的控制策略如下：

(1)站控级EMS接收调度AGC/AVC系统下发的指令作为最大并网点功率Pmax。

(2)站控级EMS实时采集光伏电站并网点实际出力(光伏+储能)Ppcc。

1)若Ppcc＞Pmax，则储能系统开始充电，充电功率Pcharge为二者差值。①如果二者之差大于储能系统允许充电功率，则储能系统按照额定功率充电，并且开始限制光伏功率；②如果电池处于充满状态，则储能系统充电功率为0，并开始限制光伏功率；③如果二者之差小于储能系统允许充电功率，则储能系统按照差值功率充电，并控制光伏不限发。

2)若Ppcc＜Pmax，则储能系统开始放电，放电功率Pdischarge为二者差值。①如果二者之差大于储能系统的额定功率，则储能系统按照额定功率放电，并控制光伏不限发；②如果电池处于放空状态，则储能系统放电功率为0，并控制光伏功率不限发；③如果二者之差小于储能系统额定功率，则储能系统按照差值功率放电，并控制光伏不限发。

传统光储系统控制策略：站控级EMS集中管理各光伏单元及储能单元，根据光功率预测预报、AGC/AVC系统、储能单元荷电状态、光伏出力情况等，由站控级EMS向光伏电站监控系统、储能监控系统下发指令，来控制光伏出力和蓄电池充放电。整体架构为站控级EMS接收AGC/AVC主机下发的指令，再由光伏发电单元主机、储能AGC/AVC从机接收站控级EMS下发的控制指令，并对子方阵通信控制单元、变流器EMU进行指令分配和下发，进行协调控制光伏及储能出力。传统控制策略中控制逻辑环节较多，导致响应时间过长，不利于电站运行的可靠稳定性。

因此，特别需要一种光储系统子方阵EMS系统及其控制方法，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光储系统子方阵EMS系统及其控制方法，针对现有技术的不足，可以自行协调控制子方阵光伏出力和储能系统出力，系统响应时间大幅减小，提高系统响应速度；使整个控制环节简单化、设备减少，经济效益更高；提升电站运行可靠性与稳定性。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：