一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，布式发电机组模块，包括若干发电单元，所述发电单元上配置有分布式监测组件；其中，所述若干发电单元包括：若干风电发电单元和若干光伏发电单元；储能管理模块，包括若干能源转换组件和若干储能中心，每个能源转换组件对应一个发电单元，所述能源转换组件将发电单元的电压转换为预设目标电压，并将发电单元的电能存储至所述储能中心；电网单元：用于根据所述若干发电单元、若干能源转换组件和若干储能中心构成分布式电网；EMS平台：用于根据所述分布式电网对所述每个发电单元进行发电监测，并通过所述分布式电网进行电能转换调节。能转换调节。能转换调节。

【技术实现步骤摘要】
一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统


[0001]本专利技术涉及清洁能源的储能
，特别涉及一种为风电光伏 发电配套的储能能源管理EMS控制系统。

技术介绍

[0002]目前，对于清洁能源的储能管理一般都是通过一个总的储能系统 进行整体管理，以及对发电和储能系统进行整体的监控调配。但是现 有的储能系统存在如下几个问题：
[0003]数据采集困难，现有技术虽然设置了储能监控，但是主要是基于 储能端的监控，而发电端是无法进行监测管理，也无法对电源传输过 程进行监控。
[0004]管控困难，无法对发电+输变电+储能三个阶段进行统一管控。
[0005]出现异常只能存在巨大异常现象时，也就是重大事故时，才能发 现整个系统的异常，对于发电装置或者储能中心的低级异常，例如电 力波动等现象是无法发现的。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制 系统，用以解决数据采集困难，现有技术虽然设置了储能监控，但是 主要是基于储能端的监控，而发电端是无法进行监测管理，也无法对 电源传输过程进行监控。管控困难，无法对发电+输变电+储能三个阶 段进行统一管控。出现异常只能存在巨大异常现象时，才能发现整个 系统的异常，对于发电装置或者储能中心的低级异常，例如电力波动 等现象是无法发现的。
[0007]一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，包括：
[0008]分布式发电机组模块，包括若干发电单元，所述发电单元上配置 有分布式监测组件；其中，
[0009]所述若干发电单元包括：若干风电发电单元和若干光伏发电单元；
[0010]储能管理模块，包括若干能源转换组件和若干储能中心，每个能 源转换组件对应一个发电单元，所述能源转换组件将发电单元的电压 转换为预设目标电压，并将发电单元的电能存储至所述储能中心；
[0011]电网单元：用于根据所述若干发电单元、若干能源转换组件和若 干储能中心构成分布式电网；
[0012]EMS平台：用于根据所述分布式电网对所述每个发电单元进行发 电监测，并通过所述分布式电网进行电能转换调节。
[0013]进一步的：所述分布式监测组件包括：
[0014]温度检测装置：用于通过温度检测部件获取所述发电单元的温度 信息，并基于预设的温度阈值，判断是否温度异常；其中，
[0015]所述温度阈值包括紧急报警阈值和运行偏差率阈值；
[0016]发电检测装置：用于检测所述发电电源的电量信息，并基于预设 的时间轴，生成电量日志；
[0017]无线通信射频单元：用于按照预设的通信周期，发送所述电量日 志和温度信息至所述EMS平台。
[0018]进一步的：所述温度检测装置包括如下温度检测步骤：
[0019]获取所述发电单元在工作时预设的温度阈值；
[0020]获取温度检测部件采集的实时温度值；其中，
[0021]所述实时温度值包括同一时刻发电单元的内部温度和发电装置 的环境温度；
[0022]判断所述实时温度值是否在所述温度阈值之内，并所述实时温度 值不在所述温度阈值之内时，生成紧急报警信息；
[0023]将所述实时温度值按照预设的计算规则进行转换，生成每个通信 周期内的温度曲线；其中，
[0024]所述温度曲线包括内部温度曲线和环境温度曲线；
[0025]通过最小二乘法将所述内部温度曲线和环境温度曲线进行曲线 拟合，确定拟合偏差率；
[0026]判断所述拟合偏差率是否在所述运行偏差率阈值之内，并在所述 拟合偏差率不在所述行偏差率阈值之内时，生成运行异常报警信息。
[0027]进一步的：所述无线通信射频单元包括如下通信步骤：
[0028]分布式监测组件以所述通信周期对发电单元进行实时侦听，判断 是否存在侦听唤醒请求；其中
[0029]所述侦听唤醒请求包括异常报警请求和监测请求；
[0030]当所述分布式监测组件侦听到所述侦听唤醒请求时，启动所述无 线通信射频单元，并开启新一轮通信周期；其中，
[0031]所述新一轮通信周期的时长大于新一轮通信周期；
[0032]通过所述新一轮通信周期再次侦听唤醒请求，若所述分布式监测 组件以所述新一轮通信周期在预设时长内侦听到所述侦听唤醒请求， 所述分布式监测组件进入接收状态，以便所述分布式监测组件与所述 EMS控制系统进行无线通信。
[0033]进一步的：所述能源转换组件包括：
[0034]第一转换单元：用于基于预设的输变电调节装置，将所述发电单 元的电能转换为高压交流电进行传输；
[0035]第二转换单元：用于基于预设的存变电调节装置，将所述高压交 流电转换为符合储能标准的储能电；
[0036]电量计算子单元：用于根据所述储发电单元的运行参数获取对应 的预估产电量，并根据所述预估产电量，分析基于所述储能电所述输 变电调节装置进行电流传输的输送参数；其中，
[0037]所述输送参数包括：实时输送电压和输送损耗；
[0038]传输计算单元：用于根据所述输送参数，构建输变电的传输函数， 确定传输效率：其中，
[0039]所述传输函数如下式：
[0040][0041]C(x)表示传输函数；d
x
表示实时输送电压；d
y
表示预估输出电 压；K1表示有效传输的输变电的量；K2表示传输的输变电的损耗；α表 示传输过程中电能的转换系数；
[0042]电路调节单元：用于将所述传输效率和预设传输效率进行对比， 当所述传输效率低于预设传输效率时，确定传输差值，根据所述传输 差值进行输变电电压调节。
[0043]进一步的：所述电网单元包括：
[0044]将所述若干发电单元作为动量节点；
[0045]将所述若干能源转换组件作为转换节点；
[0046]将所述若干储能中心作为存储节点；
[0047]根据所述动量节点、转换节点和存储节点，确定多源异构数据的 数据来源，生成多源异构数据的数据库接口工具集；
[0048]根据所述数据库接口工具集，设置不同节点和EMS平台对接的 对等式网络；
[0049]通过所述对等式网络，确定不同节点的运行信息，并生成分布式 电网。
[0050]进一步的：所述EMS平台进行发电监测包括：
[0051]根据所述分布式电网按照设定时间间隔设置采样机制，分别确定 在所述采样机制下，不同时间间隔点的采样样本；
[0052]根据所述采样样本，获取发电单元的温度值、电量值和转换效率 值；
[0053]基于所述温度值、电量值和转换效率值，生成采样向量；
[0054]基于两个相邻时间间隔点的采样样本的采样向量，计算任意两个 相邻时间间隔点的关联性，并基于所述关联性计算不同时间间隔点的 动态系数；
[0055]分别确定不同时间间隔点的发电电量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，包括：分布式发电机组模块，包括若干发电单元，所述发电单元上配置有分布式监测组件；其中，所述若干发电单元包括：若干风电发电单元和若干光伏发电单元；储能管理模块，包括若干能源转换组件和若干储能中心，每个能源转换组件对应一个发电单元，所述能源转换组件将发电单元的电压转换为预设目标电压，并将发电单元的电能存储至所述储能中心；电网单元：用于根据所述若干发电单元、若干能源转换组件和若干储能中心构成分布式电网；EMS平台：用于根据所述分布式电网对所述每个发电单元进行发电监测，并通过所述分布式电网进行电能转换调节。2.如权利要求1所述的一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，所述分布式监测组件包括：温度检测装置：用于通过温度检测部件获取所述发电单元的温度信息，并基于预设的温度阈值，判断是否温度异常；其中，所述温度阈值包括紧急报警阈值和运行偏差率阈值；发电检测装置：用于检测所述发电电源的电量信息，并基于预设的时间轴，生成电量日志；无线通信射频单元：用于按照预设的通信周期，发送所述电量日志和温度信息至所述EMS平台。3.如权利要求2所述的一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，所述温度检测装置包括如下温度检测步骤：获取所述发电单元在工作时预设的温度阈值；获取温度检测部件采集的实时温度值；其中，所述实时温度值包括同一时刻发电单元的内部温度和发电装置的环境温度；判断所述实时温度值是否在所述温度阈值之内，并所述实时温度值不在所述温度阈值之内时，生成紧急报警信息；将所述实时温度值按照预设的计算规则进行转换，生成每个通信周期内的温度曲线；其中，所述温度曲线包括内部温度曲线和环境温度曲线；通过最小二乘法将所述内部温度曲线和环境温度曲线进行曲线拟合，确定拟合偏差率；判断所述拟合偏差率是否在所述运行偏差率阈值之内，并在所述拟合偏差率不在所述行偏差率阈值之内时，生成运行异常报警信息。4.如权利要求2所述的一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，所述无线通信射频单元包括如下通信步骤：分布式监测组件以所述通信周期对发电单元进行实时侦听，判断是否存在侦听唤醒请求；其中所述侦听唤醒请求包括异常报警请求和监测请求；
当所述分布式监测组件侦听到所述侦听唤醒请求时，启动所述无线通信射频单元，并开启新一轮通信周期；其中，所述新一轮通信周期的时长大于新一轮通信周期；通过所述新一轮通信周期再次侦听唤醒请求，若所述分布式监测组件以所述新一轮通信周期在预设时长内侦听到所述侦听唤醒请求，所述分布式监测组件进入接收状态，以便所述分布式监测组件与所述EMS控制系统进行无线通信。5.如权利要求1述的一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，所述能源转换组件包括：第一转换单元：用于基于预设的输变电调节装置，将所述发电单元的电能转换为高压交流电进行传输；第二转换单元：用于基于预设的存变电调节装置，将所述高压交流电转换为符合储能标准的储能电；电量计算子单元：用于根据所述储发电单元的运行参数获取对应的预估产电量，并根据所述预估产电量，分析基于所述储能电所述输变电调节装置进行电流传输的输送参数；其中，所述输送参数包括：实时输送电压和输送损耗；传输计算单元：用于根据所述输送参数，构建输变电的传输函数，确定传输效率：其中，所述传输函数如下式：C(x)表示传输函数；d
x
表示实时输送电压；d
y
表示预估输出电压；K1表示有效传输的输变电的量；K2表示传输的输变电的损耗；α表示传输过程中电能的转换系数；电路调节单元：用于将所述传输效率和预设传输效率进行对比，当所述传输效率低于预设传输效率时，确定传输差值，根据所述传输差值进行输变电电压调节。6.权利要求1述的一种为风电光伏发电配套的储能能源管理EMS控制系统，其特征在于，所述电网单元包括：将所述若干发电单元作为动量节点；将所述若干能源转换组件作为转换节点；将所述若干储能中心作为存储节点；根据所述动量节点、转换节点和存储节点，确定多源异构数据的数据来源，生成多源异构数据的数据库接口工具集；根据所述数据库接口工具集，设置不同节点和EMS平台对接的对等式网络；通...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，张伟，孟贞生，
申请(专利权)人：西安讯服通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：