本技術(shù)涉及新能源大基地并網(wǎng)發(fā)電及儲能和調(diào)相機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、新能源大基地的風(fēng)電場和光伏電站規(guī)劃裝機(jī)容量巨大，一般都會超過百萬千瓦，需要就地建設(shè)升壓站打捆匯集后以更高電壓等級外送，經(jīng)常遇到升壓站低壓側(cè)工作電流大和短路電流水平高的問題，導(dǎo)致電氣設(shè)備選擇困難，限制了單站匯集新能源的能力。

2、傳統(tǒng)大型風(fēng)光發(fā)電場升壓并網(wǎng)系統(tǒng)如圖2所示，其公網(wǎng)、雙繞組升壓變壓器高壓側(cè)并接于升壓站高壓母線，風(fēng)電匯集母線、分散式儲能、svg并接于風(fēng)電低壓匯集母線，光伏匯集母線、分散式儲能、svg并接于光伏低壓匯集母線，風(fēng)電低壓匯集母線連接雙繞組變壓器母線，光伏低壓匯集母線連接雙繞組變壓器母線。這種風(fēng)電場和光伏電站均采用獨立的升壓并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使設(shè)備利用率低、設(shè)備額定電流大。

3、同時，新能源發(fā)電出力的波動性和不確定性，無法為電力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動慣量，這些都是眾所周知的缺陷，因此一方面需要配置儲能實現(xiàn)削峰填谷、平抑波動作用，另一方面需要安裝小型調(diào)相機(jī)以提高新能源多場站短路比，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。對于新能源大基地，在高低電壓穿越或直流極閉鎖故障時存在大面積脫網(wǎng)風(fēng)險，通常需要采用分層分區(qū)的原則配置儲能和分布式調(diào)相機(jī)，提供無功電壓支撐能力，更好地發(fā)揮穩(wěn)定和調(diào)節(jié)作用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，有利于改進(jìn)新能源匯集升壓站設(shè)備選型與配置方案，提升新能源大基地跨區(qū)送電的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

2、本實用新型解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案如下：

3、一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括特高壓直流工程起點、升壓站高壓母線、三繞組升壓變壓器、小電阻接地支路、風(fēng)電低壓匯集母線、光伏低壓匯集母線、風(fēng)電匯集母線、光伏匯集母線、分散式儲能匯集支路；包括集中式儲能、調(diào)相機(jī)、濾波支路，所述三繞組升壓變壓器為分裂繞組接線方式；具體結(jié)構(gòu)為：所述特高壓直流工程起點、集中式儲能、三繞組升壓變壓器高壓側(cè)并接于升壓站高壓母線；三繞組升壓變壓器通過中性點小電抗接地；小電阻接地支路、風(fēng)電匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、三繞組升壓變壓器第1分裂繞組并接于風(fēng)電低壓匯集母線；小電阻接地支路、光伏匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、三繞組升壓變壓器第2分裂繞組并接于光伏低壓匯集母線。

4、一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括特高壓直流工程起點、升壓站高壓母線、雙繞組升壓變壓器、小電阻接地支路、風(fēng)電低壓匯集母線、光伏低壓匯集母線、風(fēng)電匯集母線、光伏匯集母線、分散式儲能匯集支路；包括集中式儲能、調(diào)相機(jī)、濾波支路，所述雙繞組升壓變壓器為雙分支接線方式；具體結(jié)構(gòu)為：所述特高壓直流工程起點、集中式儲能、雙繞組升壓變壓器高壓側(cè)分別并接于升壓站高壓母線；雙繞組升壓變壓器通過中性點小電抗接地；小電阻接地支路、風(fēng)電匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、雙繞組升壓變壓器第1分支母線分別并接于風(fēng)電低壓匯集母線；小電阻接地支路、光伏匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、雙繞組升壓變壓器第2分支母線分別并接于光伏低壓匯集母線。

5、本實用新型的創(chuàng)新點和技術(shù)效果詳述如下：

6、首先，提出了利用分裂繞組或雙分支接線實現(xiàn)變壓器共用模式。按照傳統(tǒng)，風(fēng)電場和光伏電站均采用獨立的升壓并網(wǎng)系統(tǒng)，設(shè)備利用率低、設(shè)備額定電流大，本實用新型提出通過分裂繞組變壓器或雙繞組變壓器雙分支接線替代傳統(tǒng)兩繞組變壓器、單母線組合方式，有利于實現(xiàn)風(fēng)電和光伏共用主變?nèi)萘壳倚履茉瓷龎赫静捎么笕萘恐髯兊哪康?，同時降低了短路電流和降低設(shè)備額定工作電流，減小了設(shè)備數(shù)量和場地占用面積，提高了設(shè)備利用率和經(jīng)濟(jì)性；針對新能源大基地短路電流大且單相短路電流大于三相短路電流的問題，改進(jìn)了升壓變壓器中性點的接地方式，提出新能源大基地內(nèi)變壓器中性點由常規(guī)直接接地方式改為經(jīng)小電抗接地的方式，能夠有效抑制低壓側(cè)單相短路電流并減小短路電流反送給電網(wǎng)的危害，提升了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。

7、其次，提出了集中式儲能和分散式儲能共用的模式。傳統(tǒng)儲能均連接在風(fēng)電場和光伏場站的低壓側(cè)以實現(xiàn)初次平抑新能源出力，但無法兼顧區(qū)域內(nèi)調(diào)峰調(diào)頻輔助服務(wù)，經(jīng)濟(jì)效益差，本實用新型在升壓站高壓母線側(cè)增加集中式儲能，以兼顧區(qū)域內(nèi)輔助服務(wù)和發(fā)揮區(qū)域內(nèi)新能源出力平抑作用，可以根據(jù)直流送電曲線響應(yīng)新能源出力實現(xiàn)二次精細(xì)化調(diào)節(jié)，提升新能源大基地跨區(qū)送電的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

8、最后，提出提升電網(wǎng)電能質(zhì)量和短路比的方法。在風(fēng)電低壓匯集母線和光伏低壓匯集母線增加濾波支路以降低電網(wǎng)諧波，并將傳統(tǒng)svg動態(tài)無功補(bǔ)償裝置替換為分布式調(diào)相機(jī)以提高新能源多場站短路比、系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量和穩(wěn)定性，發(fā)揮系統(tǒng)無功作用及為新能源場站提供次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)全過程電壓支撐、預(yù)防高低電壓穿越或直流極閉鎖故障導(dǎo)致的風(fēng)電和光伏脫網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括特高壓直流工程起點、升壓站高壓母線、三繞組升壓變壓器、小電阻接地支路、風(fēng)電低壓匯集母線、光伏低壓匯集母線、風(fēng)電匯集母線、光伏匯集母線、分散式儲能匯集支路；其特征在于：包括集中式儲能（2）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14），所述三繞組升壓變壓器（4）為分裂繞組接線方式；具體結(jié)構(gòu)為：所述特高壓直流工程起點（1）、集中式儲能（2）、三繞組升壓變壓器（4）高壓側(cè)并接于升壓站高壓母線（3）；三繞組升壓變壓器（4）通過中性點小電抗（6）接地；小電阻接地支路（9）、風(fēng)電匯集母線（10）、分散式儲能匯集線路（12）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14）、三繞組升壓變壓器（4）第1分裂繞組并接于風(fēng)電低壓匯集母線（7）；小電阻接地支路（9）、光伏匯集母線（11）、分散式儲能匯集線路（12）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14）、三繞組升壓變壓器（4）第2分裂繞組并接于光伏低壓匯集母線（8）。

2.一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，包括特高壓直流工程起點、升壓站高壓母線、雙繞組升壓變壓器、小電阻接地支路、風(fēng)電低壓匯集母線、光伏低壓匯集母線、風(fēng)電匯集母線、光伏匯集母線、分散式儲能匯集支路；其特征在于：包括集中式儲能（2）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14），所述雙繞組升壓變壓器（5）為雙分支接線方式；具體結(jié)構(gòu)為：所述特高壓直流工程起點（1）、集中式儲能（2）、雙繞組升壓變壓器（5）高壓側(cè)分別并接于升壓站高壓母線（3）；雙繞組升壓變壓器（5）通過中性點小電抗（6）接地；小電阻接地支路（9）、風(fēng)電匯集母線（10）、分散式儲能匯集線路（12）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14）、雙繞組升壓變壓器（5）第1分支母線分別并接于風(fēng)電低壓匯集母線（7）；小電阻接地支路（9）、光伏匯集母線（11）、分散式儲能匯集線路（12）、調(diào)相機(jī)（13）、濾波支路（14）、雙繞組升壓變壓器（5）第2分支母線分別并接于光伏低壓匯集母線（8）。

技術(shù)總結(jié)
一種大基地風(fēng)光儲調(diào)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，主要有集中式儲能、調(diào)相機(jī)、濾波支路、分裂繞組接線方式的三繞組升壓變壓器；特高壓直流工程起點、集中式儲能、三繞組升壓變壓器高壓側(cè)并接于升壓站高壓母線；三繞組升壓變壓器通過中性點小電抗接地；小電阻接地支路、風(fēng)電匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、三繞組升壓變壓器第1分裂繞組并接于風(fēng)電低壓匯集母線；小電阻接地支路、光伏匯集母線、分散式儲能匯集線路、調(diào)相機(jī)、濾波支路、三繞組升壓變壓器第2分裂繞組并接于光伏低壓匯集母線。本技術(shù)有利于改進(jìn)新能源大基地匯集升壓站設(shè)備選型與配置方案，降低短路電流水平，改善發(fā)電曲線穩(wěn)定性，提升新能源大基地跨區(qū)送電的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：姚天亮,李國勝,黃巨龍,劉喬,趙沈鈺,李志偉,吳興全,瞿繼平,杜雪,鄒瑋瑋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國能源建設(shè)集團(tuán)甘肅省電力設(shè)計院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240315
技術(shù)公布日：2024/12/26