[发明专利]一种风电场的黑启动协调装置及方法

摘要

本发明提供一种风电场的黑启动协调装置及方法，该装置包括EMS系统、SCADA系统和风电场黑启动协调系统；采用该装置进行黑启动的步骤如下：当电力系统发生故障停电时，风电场黑启动协调系统通过接收到的EMS系统发送的各风机支路的实时监测数据和SCADA模块监测到的储能装置负荷信息，判断是否满足采用风机进行黑启动的条件。在采用风机进行黑启动的前提下，通过EMS系统和SCADA系统搜集整个风电场内数据，并通过风电场黑启动协调系统与EMS系统和SCADA系统的交互对整个黑启动过程进行控制，从而完成整个黑启动过程。采用本发明提供的技术方案能够提高风电场黑启动的成功率。

主权项

1.一种风电场的黑启动协调方法，其特征在于，包括步骤：(1)构建风电场的黑启动协调装置，包括EMS系统、SCADA系统和风电场黑启动协调系统；其中，EMS系统分别与风电场内各风机支路相连，实时监测各风机支路的供电状态，并将风机支路的运行状态信息上传至风电场黑启动协调系统；以及，接收来自风电场黑启动协调系统的控制指令，根据控制指令实时调节各风电机组的运行状态和出力大小，并将其完成指令后的风机出力情况反馈至风电场黑启动协调系统；所述风机支路的运行状态信息包括：风速参数、供电状态、风机机组及其附属设备运行状态、报警或故障信息；SCADA系统用于监测风电场母线至公共电网这一段主供电网线路，在风电场作为电源的黑启动过程中对主供电网内的电压参数和设备的运行参数进行监控，并将监测到的信息上报至风电场黑启动协调系统；以及，接收风电场黑启动协调系统下发的控制指令，控制风电场对主供电网线路及主供电网内的设备进行充电，以及控制主供电网中负载的投入，并将充电情况和负载的投入情况反馈给风电场黑启动系统；所述主供电网线路包括风电场送出线路、火电厂内线路和它们之间的联络线；所述主供电网内的设备包括FACTS装置、储能装置、断路器、场内负载、变压器和无功补偿装置；所述主供电网内的设备的运行参数包括：储能装置荷电状态以及风电场母线电压和频率；风电场黑启动协调系统根据EMS系统和SCADA系统上传的监测信息，结合自身所存储的被启动电网的网架拓扑、线路参数、设备信息、运行状态及保护参数，选取黑启动策略；并根据当前黑启动策略分别下发控制指令至EMS系统和SCADA系统；(2)风电场黑启动协调系统根据预先设定的数据周期定期读取EMS系统和SCADA系统上传的信息；当风电场内发生停电故障时，风电场黑启动协调系统根据读取到的信息判断是否使用风机进行风电场黑启动；若判断结果为是，则进入步骤(3)；否则，暂时放弃使用风机进行风电场黑启动的方案；(3)风电场黑启动协调系统通过SCADA系统控制储能装置对各风机支路和风机辅机进行充电，同时，通过EMS系统监测各风机支路的充电情况；(4)当风机支路和风机辅机充电完成，且线路电压频率波动小于±0.5Hz后，第一台风机开始发电；同时EMS系统向中央处理单元反馈风机启动准备信号；风电场黑启动协调系统根据风机启动准备信号向EMS系统下发风机启动信号，启动风电场内的第一台风电机组；(5)启动第一台风机并开始发电后，风电场黑启动协调系统根据SCADA系统检测到的风电场母线电压和频率控制储能装置调整主供电网内功率平衡，并在主供电网内电压频率波动小于±0.5Hz的前提下逐台启动风电场内的全部风电机组；(6)当所有风机启动完毕，风电场黑启动协调系统通过SCADA系统控制风电场对主供电网线路及主供电网内的设备进行充电；(7)在火电厂内线路电压频率波动小于±0.5Hz的条件下且主供电网线路及主供电网内的设备充电完成后，风电场黑启动协调系统通过EMS系统增加风电机组的功率出力，按照容量从小到大的顺序依次启动火电厂内负荷，直到火电厂具备发电能力。