CN112510730A - 电站调控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电站调控系统。其中，该电站调控系统包括：调控主站，包括市调模块和地调模块，其中，市调模块用于对所有储能电站进行监视与调度，地调模块用于对所负责的区域储能电站进行监视与调度，市调模块将调度指令下发至地调模块，地调模块执行调度指令，并将调度指令转发至控制子站；控制子站，包括储能电站，控制子站接收调度指令，并控制各储能系统PCS。本发明解决了相关技术中无法对电站电能使用进行统一调度，容易导致电能浪费的技术问题。

Description

电站调控系统

技术领域

本发明涉及电站控制技术领域，具体而言，涉及一种电站调控系统。

背景技术

相关技术中，随着电能的广泛使用，每个城市或乡镇的电网越来越复杂，当前的电能使用很容易出现用电集中、电能损耗严重的情况，容易导致电网出现故障，或者容易导致变电站异常，无法正常工作，而当前没有合适的系统或者设备能够对电网电能使用进行统一调度，容易影响居民正常生活、工厂正常生产，当前的电网控制方面，也无法实现电网的削峰填谷、提升新能源消纳、应急备用等功能。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电站调控系统，以至少解决相关技术中无法对电站电能使用进行统一调度，容易导致电能浪费的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电站调控系统，包括：调控主站，包括市调模块和地调模块，其中，所述市调模块用于对所有储能电站进行监视与调度，所述地调模块用于对所负责的区域储能电站进行监视与调度，所述市调模块将调度指令下发至所述地调模块，所述地调模块执行所述调度指令，并将所述调度指令转发至控制子站；控制子站，包括储能电站，所述控制子站接收所述调度指令，并控制各储能系统PCS。

可选地，所述市调模块包括：第一数据采集单元，用于采集每个所述储能电站的运行数据，并发送至第一控制单元；第一控制单元，用于接收外部按键信号，以基于所述外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

可选地，所述市调模块还包括：第一报警单元，用于在确定储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

可选地，所述市调模块还包括：第一分析单元，用于分析每个所述储能电站的多个运行信息；第二分析单元，用于分析每个所述储能电站的电站指标状态；第三分析单元，用于评估每个所述储能电站的运行效益参数。

可选地，所述多个运行信息包括下述至少之一：谷时储能消纳电量、峰时储能放出电量、谷时储能最大充电功率、峰时储能最大放电功率、总充放电次数；所述电站指标状态包括下述至少之一：最大充电有功功率、最大放电有功功率、可充电量、可放电量、储能站剩余容量SOC；所述运行效益参数包括下述至少之一：储能站转换效率、损耗率。

可选地，所述市调模块还包括：第四分析单元，用于分析每个所述储能电站中的新能源消纳值和削峰填谷值，得到储能充放电参数，其中，所述储能充放电参数包括下述至少之一：发电预测数据、负荷预测数据、变压器过载率、变压器负载率；更新单元，用于根据所述储能充放电参数，更新储能电站充放电功率。

可选地，所述地调模块包括：第二数据采集单元，用于采集所负责的区域储能电站的运行数据，并发送至第二控制单元；第二控制单元，用于接收外部按键信号，以基于所述外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

可选地，所述地调模块还包括：第二报警单元，用于在确定所负责的区域储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

可选地，所述地调模块还包括：第三控制单元，用于接收市调模块的实时控制调度指令；第四控制单元，用于在所述地调模块与所述市调模块之间的通讯断开时，基于预设充放电计划和所负责的储能电站的荷电状态，确定电站充放电方案，并将所述充放电方案下发至储能电站监控系统执行。

可选地，所述市调模块对所述储能电站的控制优先级高于所述地调模块对所述储能电站的控制优先级。

本发明实施例中，利用电站调控系统中的调控主站和控制子站对储能系统进行调度，储能电站可控制对应的至少一个储能系统，通过对储能电站的控制，实现电能的削峰填谷、新能源消纳、应急保电的功能，电站调控系统能很好的对储能电站进行监控和调度控制，实时掌握电站的运行情况，并对储能电站的进行调度控制，提高电能的使用效率，从而解决相关技术中无法对电站电能使用进行统一调度，容易导致电能浪费的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电网储能电站调控系统的架构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明中，为了实现电网的削峰填谷、提升新能源消纳、应急备用等功能，可在各市区、县镇等地区建造多座储能电站，为实现分布式储能电站的统一调度与控制管理，对储能电站进行监视与调度控制，在电网调控系统中建设储能电站调控系统，本发明中的储能电站调控系统按照两级调度部署的原则，该系统包括分别为市调储能模块、地调储能模块。按照市调、地调两级协同配合的原则，进行储能电站的运行控制。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电站调控系统，包括：

调控主站，包括市调模块和地调模块，其中，市调模块用于对所有储能电站进行监视与调度，地调模块用于对所负责的区域储能电站进行监视与调度，市调模块将调度指令下发至地调模块，地调模块执行调度指令，并将调度指令转发至控制子站；

控制子站，包括储能电站，控制子站接收调度指令，并控制各储能系统PCS。

通过上述电站调控系统，可以利用调控主站和控制子站对储能系统进行调度，储能电站可控制对应的至少一个储能系统，通过对储能电站的控制，实现电能的削峰填谷、新能源消纳、应急保电的功能，电站调控系统能很好的对储能电站进行监控和调度控制，实时掌握电站的运行情况，并对储能电站的进行调度控制，提高电能的使用效率，从而解决相关技术中无法对电站电能使用进行统一调度，容易导致电能浪费的技术问题。

图1是根据本发明实施例的一种可选的电网储能电站调控系统的架构图，如图1所示，该电网储能电站调控系统包括：调控主站11和控制子站12，其中，调控主站包括：市调储能调控模块101(简称为市调模块)、地调储能调控模块102(简称为地调模块)、调控展示模块103，按照市调、地调两级协同配合的原则，进行储能电站的运行控制，而控制子站12包括：多个储能站，每个储能站包括：储能电站端120、多个储能系统，调控主站与控制子站之间通过预设的调度通信网进行通信，包括指令下发、状态信息上传等。

上述图1示出的电网储能电站调控系统采用分层架构，分为调控主站11与控制子站12。市调模块实现所有储能电站的集中监视与调度。地调模块负责所负责区域储能电站的监视与调度。市调模块将调度指令下发至地调模块，地调模块执行市调模块指令并转发至控制子站，控制子站接收调度指令并控制各储能系统。

下面分别对市调储能调控模块和地调储能调控模块进行说明。

对于市调储能调控模块，能够对接入的所有储能电站的运行情况进行监视与控制。能够编制和计算储能电站调度计划和实时调度指令并下发至地调储能模块执行。市调模块对储能电站的控制优先级高于地调模块对储能电站的控制优先级，即本发明实施例中，市调储能模块对储能电站具有控制优先权，市调命令下发时首先执行市调命令。

市调模块可实现基本的SCADA功能，包括数据采集和处理、画面操作、设备控制、告警、曲线、报表、时间同步、权限管理、系统通信等功能。

可选的，市调模块包括：第一数据采集单元，用于采集每个储能电站的运行数据，并发送至第一控制单元；第一控制单元，用于接收外部按键信号，以基于外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

本发明实施例中，市调模块在进行数据采集与处理时，包括对储能电站数据采集和处理、历史数据处理、图形显示及系统对时等。

在本发明实施例中，市调模块还包括：第一报警单元，用于在确定储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

可选的，市调模块还包括：第一分析单元，用于分析每个储能电站的多个运行信息；第二分析单元，用于分析每个储能电站的电站指标状态；第三分析单元，用于评估每个储能电站的运行效益参数。

可选的，多个运行信息包括下述至少之一：谷时储能消纳电量、峰时储能放出电量、谷时储能最大充电功率、峰时储能最大放电功率、总充放电次数；电站指标状态包括下述至少之一：最大充电有功功率、最大放电有功功率、可充电量、可放电量、储能站剩余容量SOC；运行效益参数包括下述至少之一：储能站转换效率、损耗率。

在市调模块进行控制与调节时，包括：全站一键调节功能，全站PCS最大功率充电、全站PCS最大功率放电、全站PCS调零。

市调模块对储能站的运行进行统计，统计内容可包括：谷时储能消纳电量、峰时储能放出电量、谷时储能最大充电功率、峰时储能最大放电功率、总充放电次数。

市调模块对储能站的指标进行分析，指标分析内容包括但不限于：储能电站可利用时长、最大充电有功功率、最大放电有功功率、可充电量、可放电量、储能站剩余容量SOC、可利用时间。

市调模块对储能站的运行效益进行评估，效益评估指标包括但不限于：储能站转换效率、电站综合效率、损耗率。

另一种可选的，市调模块还包括：第四分析单元，用于分析每个储能电站中的新能源消纳值和削峰填谷值，得到储能充放电参数，其中，储能充放电参数包括下述至少之一：发电预测数据、负荷预测数据、变压器过载率、变压器负载率；更新单元，用于根据储能充放电参数，更新储能电站充放电功率。

市调模块还可实现兼顾新能源消纳与削峰填谷的应用功能，能够编制储能电站充放电计划、实时更新储能充放电指令，包括：

1)储能日前充放电计划

日前充放电计划综合考虑新能源发电日前预测、负荷日前预测数据以及变压器过载、变压器负载率等因素，自动选取最优充电与放电时机，根据储能电池容量制定储能日前的充放电计划。

2)储能日内充放电计划

储能日内充放电计划综合考虑新能源发电日内预测、负荷日内预测数据以及变压器过载、变压器负载率等因素，根据储能电站状态滚动制定储能日内的充放电计划。

3)储能实时充放电控制

储能实时充放电计划综合考虑新能源发电、负荷以及变压器过载、变压器负载率等因素，根据储能电站状态实时更新储能电站充放电功率。

对于地调储能调控模块，地调储能调控模块能够对接入的储能电站运行情况进行监视与控制。能够接收市调主站的调度计划和实时调度指令并下发至储能电站监控系统执行。当市调、地调中断连接时，能够根据储能电站实时运行状态自动执行已收到的市调计划。

地调储能调控系统按独立模式建设。地调采用“直采直传”方式接入储能电站。市调、地调均可以调控储能电站，但市调具有控制优先权，市调命令下发时首先执行市调命令。

可选的，地调模块包括：第二数据采集单元，用于采集所负责的区域储能电站的运行数据，并发送至第二控制单元；第二控制单元，用于接收外部按键信号，以基于外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

地调模块可实现基本的SCADA功能，包括数据采集和处理、画面操作、设备控制、告警、曲线、报表、时间同步、权限管理、系统通信等功能。

地调模块可同时进行数据采集与处理，包括对储能电站数据采集和处理、历史数据处理、图形显示及系统对时等。

地调模块可对储能电站进行控制与调节，包括：全站一键调节功能，全站PCS最大功率充电、全站PCS最大功率放电、全站PCS调零。

另一可选的，地调模块还包括：第二报警单元，用于在确定所负责的区域储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

可选的，地调模块还包括：第三控制单元，用于接收市调模块的实时控制调度指令；第四控制单元，用于在地调模块与市调模块之间的通讯断开时，基于预设充放电计划和所负责的储能电站的荷电状态，确定电站充放电方案，并将充放电方案下发至储能电站监控系统执行。

地调模块通过下载储能充放电日前计划，并在地调控制模式状态下提供日前计划手工修改功能。

地调模块还可更新储能充放电日内计划，并在地调控制模式状态下提供日内计划手工修改功能。

地调模块还可提供储能实时充放电控制，地调实时充放电控制支持两种模式：模式一：透传市调实时控制调度指令。模式二：当市调与地调之间通讯断开(超过配置限时未接受到市调实时调度指令)，则按照日内计划、日前充放电计划的优先顺序结合储能电站荷电状态与当前可用最大充放电能力数据，实时计算储能电站的充放电功率计划值并下发储能电站监控系统执行。当无日内、日前计划时，则下发调零命令。

本发明实施例中，市调储能调控模块与地调储能调控模块进行交互，交互的上行信息是地调储能功能模块压板状态，下行信息为市调的负荷预测数据、新能源发电预测数据、储能充放电日前、日内计划和实时调度指令。

地调储能调控系统从储能站获取站内开关与运行参数等信息，获取设备关键运行信息，获取储能控制信息。

本发明实施例中，储能电站调控系统由市调储能模块和地调储能模块，及各模块的功能和相互之间信息的交互。储能电站具有削峰填谷、新能源消纳、削峰填谷兼顾新能源消纳、应急保电的作用，储能电站调控系统能很好的对储能电站进行监控和调度控制，实时掌握电站的运行情况，并对储能电站的进行调度控制。

储能电站具有削峰填谷、新能源消纳、削峰填谷兼顾新能源消纳、应急保电的作用，储能电站包括一充一放、两充两放或一充两放等模式，储能电站调控系统能很好的对储能电站进行监控和调度控制，实时掌握电站的运行情况，并对储能电站的进行调度控制。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电站调控系统，其特征在于，包括：

调控主站，包括市调模块和地调模块，其中，所述市调模块用于对所有储能电站进行监视与调度，所述地调模块用于对所负责的区域储能电站进行监视与调度，所述市调模块将调度指令下发至所述地调模块，所述地调模块执行所述调度指令，并将所述调度指令转发至控制子站；

控制子站，包括储能电站，所述控制子站接收所述调度指令，并控制各储能系统PCS。

2.根据权利要求1所述的电站调控系统，其特征在于，所述市调模块包括：

第一数据采集单元，用于采集每个所述储能电站的运行数据，并发送至第一控制单元；

第一控制单元，用于接收外部按键信号，以基于所述外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

3.根据权利要求2所述的电站调控系统，其特征在于，所述市调模块还包括：

第一报警单元，用于在确定储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

4.根据权利要求2所述的电站调控系统，其特征在于，所述市调模块还包括：

第一分析单元，用于分析每个所述储能电站的多个运行信息；

第二分析单元，用于分析每个所述储能电站的电站指标状态；

第三分析单元，用于评估每个所述储能电站的运行效益参数。

5.根据权利要求4所述的电站调控系统，其特征在于，所述多个运行信息包括下述至少之一：谷时储能消纳电量、峰时储能放出电量、谷时储能最大充电功率、峰时储能最大放电功率、总充放电次数；所述电站指标状态包括下述至少之一：最大充电有功功率、最大放电有功功率、可充电量、可放电量、储能站剩余容量SOC；所述运行效益参数包括下述至少之一：储能站转换效率、损耗率。

6.根据权利要求4所述的电站调控系统，其特征在于，所述市调模块还包括：

第四分析单元，用于分析每个所述储能电站中的新能源消纳值和削峰填谷值，得到储能充放电参数，其中，所述储能充放电参数包括下述至少之一：发电预测数据、负荷预测数据、变压器过载率、变压器负载率；

更新单元，用于根据所述储能充放电参数，更新储能电站充放电功率。

7.根据权利要求1所述的电站调控系统，其特征在于，所述地调模块包括：

第二数据采集单元，用于采集所负责的区域储能电站的运行数据，并发送至第二控制单元；

第二控制单元，用于接收外部按键信号，以基于所述外部按键信号，进行电站充电处理、电站放电处理或者电站调零处理。

8.根据权利要求7所述的电站调控系统，其特征在于，所述地调模块还包括：

第二报警单元，用于在确定所负责的区域储能电站的设备出现故障时，发出报警信息。

9.根据权利要求8所述的电站调控系统，其特征在于，所述地调模块还包括：

第三控制单元，用于接收市调模块的实时控制调度指令；

第四控制单元，用于在所述地调模块与所述市调模块之间的通讯断开时，基于预设充放电计划和所负责的储能电站的荷电状态，确定电站充放电方案，并将所述充放电方案下发至储能电站监控系统执行。

10.根据权利要求1所述的电站调控系统，其特征在于，所述市调模块对所述储能电站的控制优先级高于所述地调模块对所述储能电站的控制优先级。

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