专利汇可以提供一种风力发电与可调负荷联合运行系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 风 力 发电与可调负荷联合运行系统,包含 风力 发电单元、配 电网 、可控负荷、混合储能模 块 和 能量 优化管理器,其中风力发电单元采用分散式小型风 电机 组或集中式大容量风电机组,提供配电网中清洁 能源 ;可控负荷依据负荷重要影响程度进行分为电负荷、热负荷、其他负荷等分类,通过负荷可控终端进行就地控制;混合储能模块依据负荷重要程度确定功率型和能量型配比,确保重要负荷连续供电;能量优化管理器具有负荷预测、发电预测、数据监控、功率调度、故障诊断、故障预警等功能,充分利用可控负荷最大程度平抑风电功率 波动 ,实现风力发电与可调负荷之间的协调控制运行。,下面是一种风力发电与可调负荷联合运行系统专利的具体信息内容。
1.一种风力发电与可调负荷联合运行系统,其特征在于其包括风电发电单元(1)、混合储能功能模块(2)、可控负荷(3)、配电网(4)以及能量优化管理器(5),其中风力发电单元(1)采用分散式小型风电机组或集中式大容量风电机组,提供配电网中清洁能源;可控负荷(3)依据负荷重要影响程度分为电负荷、热负荷、其他负荷,通过负荷可控终端进行就地控制;混合储能功能模块(2)依据负荷重要程度确定功率型和能量型配比,确保重要负荷连续供电;能量优化管理器具有负荷预测、发电预测、数据监控、功率调度、故障诊断、故障预警功能,充分利用可控负荷最大程度平抑风电功率波动,实现风力发电与可调负荷之间的协调控制运行;
配电网(4)通过联络开关(30)与高压母线(9)连接;风力发电单元(1)连接箱变(6),箱变(6)连接风电并网开关(7),风电并网开关(7)连接高压母线(9),风电发电单元(1)、箱变(6)、风电并网开关(7)均连接风电监控终端(8),风电监控终端(8)连接能量优化管理器(5);风力发电单元(1)所采用的风力发电机组具有电网友好型接入特征,包括电能质量、功率控制、电压调节、电网异常相应特性指标,在能量优化管理器(5)作用下保证并网/孤网情况下重要负荷供电时的系统稳定性;风电监控终端(8)获取风力发电单元(1)、箱变(6)、并网开关(7)的状态信息,风电监控终端(8)将从风电并网开关(7)、箱变(6)、和风力发电单元(1)获取的状态信息数据经过光纤通讯传输至能量优化管理器(5);
混合储能功能模块(2)连接变流器(11),变流器(11)连接升压变(12),升压变(12)连接储能并网开关(13),储能并网开关(13)连接高压母线(9),混合储能功能模块(2)、变流器(11)、升压变(12)、储能并网开关(13)均连接储能监控终端(10),储能监控终端(10)连接能量优化管理器(5);混合储能功能模块(2)的容量依据重要负荷容量、系统冗余、建设成本、运维成本确定二者比例,选择为重要负荷 的1.5倍;
储能监控终端(10)获取混合储能功能模块(2)、变流器(11)、升压变(12)和储能并网开关(13)的状态信息,并经过光纤通讯传输至能量优化管理器(5);
所述混合储能功能模块(2)具备充放电功率控制、安全防护、电池管理功能;
低压母线(17)连接降压变(29),降压变(29)连接高压母线(9);可控负荷(3)分为电负荷(31)、热负荷(14)、其他负荷(15);
其中电负荷(31)连接电负荷开关(16),电负荷开关(16)连接低压母线(17),电负荷(31)、电负荷开关(16)均连接电负荷监控终端(18),电负荷监控终端(18)连接能量优化管理器(5);电负荷监控终端(18)进行就地控制,采用固态继电器,具备与信息采集、继电保护和远程监控功能,并通过光纤通讯将数据传输至能量优化管理器(5);
热负荷(14)连接热负荷开关(19),热负荷开关(19)接入低压母线(17),热负荷(14)、热负荷开关(19)均连接热负荷监控终端(20),热负荷监控终端(20)连接能量优化管理器(5);
热负荷监控终端(20)进行就地控制,采用固态继电器,具备与信息采集、继电保护和远程监控功能,并通过光纤通讯将数据传输至能量优化管理器(5);
其他负荷(15)连接其他负荷开关(22),其他负荷开关(22)接入低压母线(17),热负荷(15)、其他负荷开关(22)均连接其他负荷监控终端(21),其他负荷监控终端(21)连接能量优化管理器(5);其他负荷监控终端(21)进行就地控制,采用固态继电器,具备与信息采集、继电保护和远程监控功能,并通过光纤通讯将数据传输至能量优化管理器(5);
根据负荷重要程度,电网中负荷可分为一般负荷(23)、重要负荷(24);
一般负荷(23)连接一般负荷开关(25),一般负荷开关(25)接入低压母线(17),一般负荷(23)、一般负荷开关(25)均连接一般负荷监控终端(26),一般负荷监控终端(26)连接能量优化管理器(5);一般负荷监控终端(26)进行就地控制,具备与信息采集、继电保护和远程监控功能,并通过光纤通讯将数据传输至能量优化管理器(5);
重要负荷(24)连接重要负荷开关(27),重要负荷开关(27)接入低压母线(17),重要负荷(24)、重要负荷开关(27)均连接重要负荷监控终端(28),重要负荷监控终端(28)连接能量优化管理器(5);重要负荷监控终端(28)进行就地控制,具备与信息采集、继电保护和远程监控功能,并通过光纤通讯将数据传输至能量优化管理器(5);
降压变(29)供电负荷 主要包括可控负荷(3)、一般负荷(23)和重要负荷(24);
负荷计算公式如下:
其中 为重要负荷,可控性最差,必须按时按量供电;
为一般负荷,用户可以不按计划用电,在不影响用户舒适度的情况下,可以减少
供电功率;
为可控负荷,供电时间可按计划变动的负荷,可实现电力系统负荷曲线的削峰
填谷和减少旋转备用容量配置的作用;
所述的能量优化管理器(5)具有发电预测、负荷预测、数据监控、功率调度、故障诊断、故障预警功能,包括发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2)、数据监控功能模块(5-3)、功率调度功能模块(5-4)、故障诊断功能模块(5-5)、故障预警功能模块(5-6),风电监控终端(8)分别与能量优化管理器(5)的发电预测功能模块(5-1)、故障诊断功能模块(5-
5)相连,储能监控终端(10)分别与能量优化管理器(5)的功率调度功能模块(5-4)、故障诊断功能模块(5-5)相连,电负荷监控终端(18)分别与能量优化管理器(5)的负荷预测功能模块(5-2)、功率调度功能模块(5-4)和数据监控功能模块(5-3)相连;热负荷监控终端(20)分别与与能量优化管理器(5)的负荷预测功能模块(5-2)、功率调度功能模块(5-4)和数据监控功能模块(5-3)相连;其他负荷监控终端(21)分别与能量优化管理器(5)的负荷预测功能模块(5-2)、功率调度功能模块(5-4)和数据监控功能模块(5-3)相连;一般负荷监控终端(26)与能量优化管理器(5)的负荷预测功能模块(5-2)相连;重要负荷监控终端(28)与能量优化管理器(5)的负荷预测功能模块(5-2)相连;数据监控功能模块(5-3)分别与发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2)、故障诊断功能模块(5-5)及功率调度功能模块(5-4)相连接,功率调度功能模块(5-4)连接发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2),故障预警功能模块(5-6)与故障诊断功能模块(5-5)连接;
发电预测功能模块(5-1)在获取风电监控终端(8)数据基础上,进行风电功率预测,进行0~72h 短期风电功率预测以及15min~4h 超短期风电功率预测,预测值的时间分辨率为15min,自动生成发电预测曲线;
负荷预测功能模块(5-2)获取电负荷监控终端(18)、热负荷监控终端(20)及其他负荷监控终端(21)信息后,根据历史负荷数据信息,进行日负荷预测;
数据监控功能模块(5-3)与发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2、故障诊断功能模块(5-5)及功率调度功能模块(5-4)相连接,主要监控风电机组、箱变、线路、用电设备信息,为故障诊断功能模块(5-5)提供数据支撑;
功率调度功能模块(5-4)在数据监控功能模块(5-3)基础上自动分析系统内发电与负荷之间的功率平衡,下发风电功率、储能充放电、可控负荷功率控制策略,实现系统的稳定运行;
功率调度功能模块(5-4)连接发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2),在前面发电预测功能模块(5-1)、负荷预测功能模块(5-2)基础上,实时测量风电突变量,以可控负荷(3)可利用量进行投入和切断的容量,跟踪响应风电功率功率波动量,平抑风电功率波动,使系统功率始终维持在平衡状态;
功率调度功能模块(5-4)和数据监控功能模块(5-3)均与电负荷监控终端(18)、热负荷监控终端(20)及其他负荷监控终端(21)连接,功率调度功能模块(5-4)的优先调度控制策略首先采用可控负荷(3)来平抑风电功率波动,当可控负荷(3)容量不足或过大难以弥补系统功率缺额时,混合储能功能模块(2)快速投切来维持系统功率平衡;
故障诊断功能模块(5-5)与风电监控终端(8)及储能监控终端(10)连接,在获取风电监控终端(8)和储能监控终端(10)数据基础上进行数据挖掘,建立专家诊断数据库,对风电机组和储能设备进行特征值提取,进行故障诊断;
故障预警功能模块(5-6)与故障诊断功能模块(5-5)连接,故障预警功能模块(5-6)是在故障诊断功能模块(5-5)基础上进行故障预警,提前发现设备故障隐患,为生产管理系统提供数据支撑。
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