(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211074574.4 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 国网电力科 学研究院有限公司 地址 211106 江苏省南京市江宁区诚信大 道19号 申请人 国网山东省电力公司电力科 学研究 院　 南京南瑞水利水电科技有限公司 (72)发明人 单鹏珠　杜晨辉　王士柏　孙树敏　 程艳　李广磊　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 何春廷 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01)H02J 3/28(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种大规模风 光储分层控制方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种大规模风光储分层控制 方法及系统， 在协控层获取风光储总出力设定 值、 风光储日发电计划， 进行分配优化计算， 得到 光伏群、 风电群和储能群的群功率设定值指令； 在群控层根据光伏群、 风电群和储能群的群功率 设定值指令确定光伏功率分配值、 风电功率分配 值及储能功率分配值； 在站控层根据光伏功率分 配值、 风电功率分配值及储能功率分配值控制光 伏发电子模块、 风力发电子模块和储能发电子模 块的出力。 优点： 将风光储发电群划分为协控层、 群控层和站控层， 以及利用控制策略进行指导风 光储联合发电系统的功率控制， 在实现风光资源 的充分利用的同时， 有效延长储能电池的使用寿 命。 权利要求书4页 说明书11页 附图2页 CN 115378035 A 2022.11.22 CN 115378035 A 1.一种大规模风 光储分层控制方法， 其特 征在于， 包括： 获取预先根据风光储测点容量估算划分得到的发电群划分的协控层、 群控层和站控 层； 在协控层获取风光储总出力设定值、 风光储日发电计划， 根据风光储总出力设定值、 风 光储日发电计划按照预设的控制策略对光伏群、 风电群和储能群的出力进行分配优化计 算， 得到光伏群、 风电群和储能群的群功率设定值指令； 在群控层根据光伏群、 风电群和储能群的群功率设定值指令确定光伏功率分配值、 风 电功率分配值及储能功率分配值； 在站控层根据光伏功率分配值、 风电功率分配值及储能功率分配值控制光伏发电子模 块、 风力发电子模块和储能发电子模块的出力； 所述控制策略包括： 在风光储总出力设定值增加时， 优先增加风机出力， 再增加光伏出 力， 最后增加电池放电功率 或减少充电功 率； 在风光储总出力设定值降低时， 优 先减少储能 电池的放电功率或增 加储能电池充电功率， 再减少光伏出力， 最后减少风电的出力。 2.根据权利要求1所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述根据风光储测 点容量估算划分得到的协控层、 群控层和站控层， 包括： 根据光伏站装机容量、 风电场装机容量、 储能站装机容量分别计算光伏总测点数量、 风 力总测点数量、 储能总测点数量； 根据光伏总测点数量、 风力总测点数量、 储能总测点数量， 依据 预先设置的测点划分原 则进行协控层、 群控层和站控层划分； 所述测点划分原则为按照固定数量的光伏测点、 风力测点以及储能测点以及根据光伏 总测点数量、 风力总测点数量、 储能总测点数量将光伏站、 风电场或储能站分别分成若干个 光伏发电控制 子模块、 若干个风力发电控制 子模块以及若干个储能发电控制 子模块， 所有 光伏发电控制子模块、 风力发电控制子模块以及储能发电控制子模块组成站控层； 所有光伏发电控制子模块通过光伏发电群控制模块控制， 所有风力发电控制子模块通 过风力发电群控制模块控制， 所有储能发电控制子模块通过储能发电群控制模块控制， 光 伏发电群控制模块、 风力发电群控制模块和储能发电群控制模块组成群控层； 光伏发电群控制模块、 风力发电群控制模块和储能发电群控制模块统一通过协控层的 控制模块进行协调和调度。 3.根据权利要求2所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述光伏总测点数 量、 风力总测点数量、 储能总测点数量的计算公式为： Ci＝ki·Pi         (1) 式中， Ci为第i类电站的测点数量； Pi为第i类电站装机容量； ki为第i类电站容量系数， 第i类电站为 光伏电站、 风力电站或者储能电站。 4.根据权利要求1所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 根据采集的每个风力发电控制子模块的风力发电数据计算每个风力发电控制子模块 控制的风场群的向上 可调功率ΔUpWD， 向下 可调功率ΔDn WD； 根据采集的每个光伏发电控制子模块的光伏发电数据计算每个光伏发电控制子模块 控制的光伏群的向上 可调功率ΔUpPV， 向下 可调功率ΔDnPV；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115378035 A 2根据采集的每个储能发电控制子模块的储能发电数据计算每个储能发电控制子模块 控制的储能群的正向可放电功率ΔUp BES， 反向可充电功率ΔDnBES； 根据当前风光储总出力设定值和前一次风光储总出力设定值计算风光储联合运行控 制系统总出力设定值的增量ΔPset； 获取风光储联合 运行控制系统设定值死区PsetDB。 5.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定abs(ΔPset)≤PsetDB， 闭锁本次功率调节； abs(ΔPset)表示增量ΔPset的绝对 值。 6.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定abs(ΔPset)＞PsetDB， 且abs(ΔPset)＞ΔUpWD+ΔUpPV+ΔUpBES， 则总出力设定 值超出系统设定值上限， 取ΔPset＝ΔUpWD+ΔUpPV+ΔUpBES， 并报警设定值超出系统上 限； 根据ΔUpWD、 ΔUpPV、 ΔUpBES分别由群控层的风力发电群控制模块、 光伏发电群控制 模块和储能发电群控制模块进行 出力调节。 7.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定ΔPset＞PsetDB， 且ΔPset≤ΔUpWD， 则全部由群控层的风力发电群控制模块进行 出力调节， 对所控制的风力发电子模块进行功率分配。 8.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定ΔPset＞PsetDB， 且ΔPset＞ΔUpWD、 ΔPset≤ΔUpWD+ΔUpPV,则由群控层的风力 发电群控制模块承担全部可用功率ΔUpWD后， 再由光伏发电群控制模块承担剩余的( Δ Pset‑ΔUpWD)部分功率调节。 9.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定ΔPset＞PsetDB， 且ΔPset＞ΔUpWD+ΔUpPV,则由群控层的风力发电群控制模块 承担全部可用功率ΔUpWD， 光伏发电群控制 模块承担全部可用功率ΔUpPV， 再由储 能群控 制模块承担(ΔPset ‑ΔUpWD‑ΔUpPV)部分功率调节。 10.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定ΔPset＜0， 且 abs(ΔPset)＞PsetDB、 abs(ΔPset)≤ΔDnBES， 则ΔPset全部由群 控层的储能群控制模块进行 出力调节。 11.根据权利要求4所述的大规模风光储分层控制方法， 其特征在于， 所述控制策略包 括： 确定ΔPset＜0， 且abs(ΔPset)＞PsetDB、 abs(ΔPset)＞ΔDnBES、 abs(ΔPset)≤Δ DnBES+ΔDnPV， 则由群控层的储能群控制模块承担全部可用功率ΔDnBES， 由群控层的光伏 发电群控制模块承担剩余的(abs(ΔPset) ‑ΔDnBES)部分功率调节。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115378035 A 3