场站一体化的嵌入式协调控制器的制作方法

本技术属于能源场站调度控制，具体涉及一种能源场站协调控制以及对外部电网进行整体响应的场站一体化的嵌入式协调控制器。

背景技术：

1、风电场、光伏电站和储能站作为可再生能源的重要组成部分，在能源行业中扮演着越来越重要的角色。然而，随着可再生能源的快速发展，新能源的大规模接入也带来了一些挑战。其中之一是如何有效地协调控制不同新能源和储能站之间的运行，以确保整个一体化场站的稳定性和可靠性。

2、在技术发展方面，现有的一体化场站还没有可靠的协调控制器能够对整个一体化场站进行较好的控制。

3、鉴于此，本领域需要一种能够实现简单高速精准协调控制的场站一体化的嵌入式协调控制器。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的是提供一种能够实现简单高速精准协调控制的场站一体化的嵌入式协调控制器，该场站一体化的嵌入式协调控制器能够在不同的运行场景和控制目标下，合理分配场站一体化业务，例如有功和无功指令等，实现对电网的协调控制。

2、为实现上述技术效果，本实用新型的第一方面提供了一种场站一体化的嵌入式协调控制器，包括：电源模块、网络通信模块、业务逻辑计算分析单元、频率功率采集计算模块、多个通信与控制功能单元、场站一体化业务分配单元；

3、该嵌入式协调控制器中的网络通信模块与该嵌入式协调控制器外部的若干个场站系统连接；该嵌入式协调控制器中的频率功率采集计算模块的一端与该网络通信模块连接，另一端与该业务逻辑计算分析单元连接；该场站一体化业务分配单元的一端连接在该业务逻辑计算分析单元的输出端，另一端与该多个通信与控制功能单元双向通信连接，该多个通信与控制功能单元与该网络通信模块连接，该多个通信与控制功能单元用于对该若干个场站系统进行与场站一体化业务分配对应的通信与控制；

4、其中，该场站一体化的嵌入式协调控制器的业务逻辑计算分析单元包括算法模块，该算法模块包括关联因素模块。

5、优选地，该网络通信模块包括以太网通信模块或者由以太网通信模块组成。

6、优选地，该若干个场站系统均为环路子系统。

7、优选地，若干个场站系统为可扩展子系统，其包括的场站类型有风电场、光伏电站和储能站。

8、优选地，该以太网通信模块包括若干个以太网通信模块接口，在该以太网通信模块与该业务逻辑计算分析单元之间设置有通信规约处理单元，该通信规约处理单元的一端连接该业务逻辑计算分析单元，该通信规约处理单元的另一端通过pci总线与以太网通信模块进行连接。

9、优选地，该场站一体化业务分配单元为一体化风光储有功和无功分配单元，在该一体化风光储有功和无功分配单元和该pci总线之间设置有规约解析单元，该规约解析单元分别与该一体化风光储有功和无功分配单元和该pci总线双向通信连接。

10、优选地，该嵌入式协调控制器还包括fpga单元和实时通讯总线模块，该实时通讯总线模块的一端与该以太网通信模块的输出端连接，另一端连接在fpga单元的输入端；该一体化风光储有功和无功分配单元、该业务逻辑计算分析单元分别连接在fpga单元中对应的输入端；该fpga单元与该多个通信与控制功能单元为双向通信连接。

11、优选地，该场站一体化业务分配单元为一体化风光水火储有功和无功分配单元，该多个通信与控制功能单元包括：风机能管平台控制接口、光伏数采单元控制接口、储能ems控制接口、一次调频通讯控制接口、水电dcs控制接口、火电dcs控制接口、调度远动通讯控制接口、操作员监控后台通讯控制接口。

12、优选地，该fpga单元分别与该多个通信与控制功能单元中的水电dcs控制接口、火电dcs控制接口、调度远动通讯控制接口、操作员监控后台通讯控制接口双向通信连接，该多个通信与控制功能单元中的风机能管平台控制接口、光伏数采单元控制接口、储能ems控制接口、一次调频通讯控制接口分别与该pci总线双向通信连接。

13、优选地，场站一体化的嵌入式协调控制器采用beckhoff cx2030-012，以太网通信模块采用beckhoff cx2500-0060，电源模块采用beckhoff cx2100，频率功率采集计算模块采用beckhoff el3773。

14、本实用新型提供的场站一体化的嵌入式协调控制器能够为确保整个一体化场站的稳定性和可靠性提供硬件基础，并且通过在场站一体化的嵌入式协调控制器中设置与外部若干个场站系统进行通信交互的网络通信模块，从而能够在嵌入式协调控制器中获取通信数据、频率相关数据和功率相关数据，进而在业务逻辑计算分析单元中对若干个场站系统的通信数据、频率相关数据和功率相关数据进行计算，从而加速了调度响应过程，从而能够实现对若干个场站系统进行与场站一体化业务分配对应的通信与控制。

15、本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

16、嵌入式协调控制器能够在不同的运行场景和控制目标下，合理分配有功和无功指令，实现对电网的协调控制，以提高一体化场站的整体性能和运行效率；这使得嵌入式协调控制器能够实时响应电网调度指令，快速调整风电、光伏和储能系统的运行状态。

17、本实用新型可以降低硬件要求，减少系统实施的复杂性和成本，增强了设备的实用性，使该技术更易于扩展新能源组合形式、在不同的场站间应用和推广。

技术特征：

1.一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述网络通信模块包括以太网通信模块或者由以太网通信模块组成。

3.根据权利要求2所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述若干个场站系统均为环路子系统。

4.根据权利要求2-3任一所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中若干个场站系统为可扩展子系统，其包括的场站类型有风电场、光伏电站和储能站。

5.根据权利要求4所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述以太网通信模块包括若干个以太网通信模块接口，在所述以太网通信模块与所述业务逻辑计算分析单元之间设置有通信规约处理单元，所述通信规约处理单元的一端连接所述业务逻辑计算分析单元，所述通信规约处理单元的另一端通过pci总线与以太网通信模块进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述场站一体化业务分配单元为一体化风光储有功和无功分配单元，在所述一体化风光储有功和无功分配单元和所述pci总线之间设置有规约解析单元，所述规约解析单元分别与所述一体化风光储有功和无功分配单元和所述pci总线双向通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述嵌入式协调控制器还包括fpga单元和实时通讯总线模块，所述实时通讯总线模块的一端与所述以太网通信模块的输出端连接，另一端连接在fpga单元的输入端；所述一体化风光储有功和无功分配单元、所述业务逻辑计算分析单元分别连接在fpga单元中对应的输入端；所述fpga单元与所述多个通信与控制功能单元为双向通信连接。

8.根据权利要求7所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述场站一体化业务分配单元为一体化风光水火储有功和无功分配单元，所述多个通信与控制功能单元包括：风机能管平台控制接口、光伏数采单元控制接口、储能ems控制接口、一次调频通讯控制接口、水电dcs控制接口、火电dcs控制接口、调度远动通讯控制接口、操作员监控后台通讯控制接口。

9.根据权利要求8所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，其中所述fpga单元分别与所述多个通信与控制功能单元中的水电dcs控制接口、火电dcs控制接口、调度远动通讯控制接口、操作员监控后台通讯控制接口双向通信连接，所述多个通信与控制功能单元中的风机能管平台控制接口、光伏数采单元控制接口、储能ems控制接口、一次调频通讯控制接口分别与所述pci总线双向通信连接。

10.根据权利要求9所述的一种场站一体化的嵌入式协调控制器，场站一体化的嵌入式协调控制器采用beckhoff cx2030-012，以太网通信模块采用beckhoff cx2500-0060，电源模块采用beckhoff cx2100，频率功率采集计算模块采用beckhoff el3773。

技术总结本公开涉及能源场站调度控制技术领域，具体涉及一种场站一体化的嵌入式协调控制器。该控制器包括电源模块、网络通信模块、业务逻辑计算分析单元、频率功率采集计算模块、多个通信与控制功能单元、场站一体化业务分配单元；网络通信模块与控制器外部的若干个场站系统连接；频率功率采集计算模块的一端与网络通信模块连接，另一端与业务逻辑计算分析单元连接；场站一体化业务分配单元的一端连接在业务逻辑计算分析单元的输出端，另一端与多个通信与控制功能单元双向通信连接，该业务逻辑计算单元包括算法模块。本公开实现了一体化场站的快速精准控制和协调平稳运行、降低了复杂度、节约了成本。技术研发人员：章超,李珂,王茜,王存,徐强,凌志斌,高逸群,沈涛,俞豪君受保护的技术使用者：电力规划总院有限公司技术研发日：20231206技术公布日：2024/7/23