风电场及光伏电站的无功功率控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种风电场及光伏电站的无功功率控制系统，包括：并网数据采集模块；光伏电站数据采集模块；风电机组数据采集模块；电网通信模块；能量控制模块，分别与所述并网数据采集模块、光伏电站数据采集模块、风电机组数据采集模块和电网通信模块连接，输出有功或无功控制指令；有功功率控制模块，与所述能量控制模块连接；无功补偿控制模块，与所述能量控制模块连接；风电机组控制模块，与所述能量控制模块连接；实现风电场及光伏电站的有功出力以及无功出力的充分利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风电场及光伏电站的无功功率控制系统。
技术介绍
绿色能源发电技术是指利用太阳能、风能等可再生能源进行发电的技术。其中，太阳能光伏发电是利用太阳能电池的光伏效应原理将太阳辐射能直接转换为电能的一种发电形式。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。风能发电则是利用风力发电机将风能转换成电能。基于能源互补的考虑，可将风电场及光伏电站合并。但由此带来一定影响，为了保证电网的安全稳定，如何主动对风电场及光伏电站的有功出力以及无功出力进行控制，是十分棘手的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种风电场及光伏电站的无功功率控制系统，包括：并网数据采集模块；光伏电站数据采集模块；风电机组数据采集模块；电网通信模块；能量控制模块，分别与所述并网数据采集模块、光伏电站数据采集模块、风电机组数据采集模块和电网通信模块连接，输出有功或无功控制指令；有功功率控制模块，与所述能量控制模块连接，将能量控制模块所输出的有功控制指令输出；无功补偿控制模块，与所述能量控制模块连接，接收无功控制指令，进行协议转换以后输出；风电机组控制模块，与所述能量控制模块连接，接收有功控制指令，进行协议转换以后输出。由上，能量控制模块依据并网数据、风电机组数据、光伏电站数据以及电网调度指令进行有功或无功控制，实现风电场及光伏电站的r>有功出力以及无功出力的充分利用。可选的，所述光伏电站数据采集模块至少包括以下之一：太阳能辐射采集模块、开关检测仪、电量计量器和温度传感器。可选的，所述太阳光辐射采集模块封装于透明玻璃罩内，所述透明玻璃罩的侧壁设置有通孔。由上，可以保护太阳能辐射测量仪，使其准确检测太阳能辐射。可选的，所述通孔倾斜设置，在所述透明玻璃保护罩的内侧端高于透明玻璃保护罩的外侧端。由上，倾斜设置的通孔可以通风防雨。可选的，所述风电机组数据采集模块包括：测风仪和电量检测仪。可选的，所述并网数据采集模块、风电机组数据采集模块与所述能量控制模块之间通过RS485通信模块耦合。可选的，所述光伏电站数据采集模块与所述能量控制模块之间通过OPC通信模块耦合。可选的，所述电网通信模块至少包括以下之一：Wi-Fi通信模块、GSM通信模块和GPRS通信模块。由上，可以适应不同种类接口的接收装置，适配不同电网的输出类别。附图说明图1为风电场及光伏电站的无功功率控制系统的原理示意图；图2为RS485通讯模块的电路原理图；图3为透明玻璃保护罩的结构示意图；图4为OPC通信模块的电路原理图；图5为能量控制模块的电路原理图；图6为LAN通信模块的电路原理图。具体实施方式下面参照图1～图6对本技术风电场及光伏电站的无功功率控制系统进行详细说明。如图1所示，所述控制系统包括：并网数据采集模块20，用于采集并网电压以及电流数据。所述并网数据采集模块20通过电量计量器或智能电表实现。由于并网的输电线路是架空线路，若为了安装并网数据采集模块20专门安装支架价格昂贵而且增加风险点，由此并网数据采集模块20采用卡环结构，以固定于输电线路上。所采集的并网电压、电流、频率和功率因数等数据通过如图2中所示的RS485通信模块传输至后文所述能量控制模块10，它的传输距离可达数千公里。由于所用传输线较少，所以成本较低。风电机组数据采集模块30，与风电机组主控系统通信连接，用于采集风电机组的工作状态数据，包括当前风速、有功功率、无功功率等。所述风电机组数据采集模块30包括测风仪和电量检测仪，上述二者所检测的数据通过RS485通讯模块输出。光伏电站数据采集模块40，用于检测光伏电站的运行数据。其检测对象包括：光伏阵列、逆变器和箱式变压器。其中，对于光伏阵列的采集包括：采集太阳能辐射值，由太阳能辐射采集模块实现。如图3所示，本实施例中，所述太阳光辐射采集模块封装于透明玻璃保护罩301内，所述透明玻璃保护罩的侧壁设置有细通孔302。所述细通孔302倾斜设置，具体设置为：细通孔在透明玻璃保护罩的内侧高于外侧。由上，可以保护太阳光辐射采集模块，使其准确检测太阳能辐射以及温度数据，并且由于细通孔302的设置，还可以实现通风防雨。对于逆变器和箱式变压器的采集包括电流、电压、温度。对应的，其采集装置包括电量计量器和温度传感器。另外，对于箱式变压器的采集还包括：输入开关状态、输入开关次数、输出开关状态、输出开关次数。其采集装置为开关检测仪。光伏电站数据采集模块40所采集的数据通过如图4所示的OPC通信模块传输至后文所述能量控制模块10。电网通信模块60与调度中心通信连接，用于接收调度中心所下达的电网调度指令。所述电网通信模块60可采用Wi-Fi通信模块、GSM通信模块或GPRS通信模块等实现，所接收的电网调度指令最终传输至后文所述能量控制模块10。能量控制模块10，用于依据与其连接的并网数据采集模块20、风电机组数据采集模块30、光伏电站数据采集模块40和电网通信模块60所传输的数据，进行有功或无功调整，并输出调整指令。如图5所示，能量控制模块10通过包括型号为RABBIT3000芯片的电路实现。本实施例中，能量控制模块10采用已公开的技术手段对进行有功或无功调整，本技术无意对已公开的技术手段进行保护，其目的仅在于保护能量控制模块10与其他各模块的连接关系。风电机组控制模块50接收能量控制模块10所输出的有功控制指令，进行协议转换以后输出至风电机组主控系统。无功补偿控制模块70接收能量控制模块10所输出的无功控制指令，进行协议转换以后输出至无功补偿设备。有功功率控制模块80，用于接收能量控制模块10所输出的有功功率控制指令，进行协议转换以后输出至逆变器。所述风电机组控制模块50、无功补偿控制模块70和有功功率控制模块80可通过如图6所示的LAN通信模块实现。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电场及光伏电站的无功功率控制系统，其特征在于，包括：并网数据采集模块；光伏电站数据采集模块；风电机组数据采集模块；电网通信模块；能量控制模块，分别与所述并网数据采集模块、光伏电站数据采集模块、风电机组数据采集模块和电网通信模块连接，输出有功或无功控制指令；有功功率控制模块，与所述能量控制模块连接，将能量控制模块所输出的有功控制指令输出；无功补偿控制模块，与所述能量控制模块连接，接收无功控制指令，进行协议转换以后输出；风电机组控制模块，与所述能量控制模块连接，接收有功控制指令，进行协议转换以后输出。

【技术特征摘要】
1.一种风电场及光伏电站的无功功率控制系统，其特征在于，
包括：
并网数据采集模块；
光伏电站数据采集模块；
风电机组数据采集模块；
电网通信模块；
能量控制模块，分别与所述并网数据采集模块、光伏电站数据采
集模块、风电机组数据采集模块和电网通信模块连接，输出有功或无
功控制指令；
有功功率控制模块，与所述能量控制模块连接，将能量控制模块
所输出的有功控制指令输出；
无功补偿控制模块，与所述能量控制模块连接，接收无功控制指
令，进行协议转换以后输出；
风电机组控制模块，与所述能量控制模块连接，接收有功控制指
令，进行协议转换以后输出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光伏电站数
据采集模块至少包括以下之一：太阳能辐射采集模块、开关检测仪、
电量计量器和温度传感器。
3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宗军，申烛，
申请(专利权)人：创维互联北京新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11