一种光储柔台并离网切换方法及切换模拟装置与流程

本发明涉及电网柔性直流互联系统控制，尤其是一种光储柔台并离网切换方法及切换模拟装置。

背景技术：

1、近年来，随着配电网的负荷增加，新能源发电设备、新能源用电设备接入电网，给原有配电网的运行管理带来巨大的压力。利用不同台区负载率的互补特性，构建交直流互联的低压配电网络，实现不同负载台区间负载转供、失电支援、高效供电。

2、现有专利，检索到有关于高频隔离型柔性台区互联系统及其控制方法相关专利，例如申请号为cn112600240a的中国专利，提出一种基于虚拟同步机的微网并离网切换策略，虽然提出减少电流冲击实现无缝切换，但在电网系统中，从一个台区容量转供到另一个台区容量，除考虑并离网切换的电流冲击外，还需考虑下电力系统中柔性直流互联系统下并离网切换，本发明通过采用模拟装置控制柔性台区并离网切换，解决柔性台区并离网问题。

技术实现思路

1、本发明解决了电力柔性直流互联系统中并离网切换问题，提出一种光储柔台并离网切换方法及切换模拟装置，实现柔性台区系统中并离网切换前后的监测，满足并离网切换条件后进行台区断路器的控制，实现台区失电支援转供。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种光储柔台并离网切换方法，包括以下步骤：

3、s1，将并离网切换模拟装置分别与若干个柔性台区和若干个台区断路器连接；

4、s2，分别采集柔性台区以及台区断路器上端的电压、相角和频率；

5、s3，对采集的数据进行计算，判断是否具备并离网切换条件；

6、s4，根据判断结果，决定是否执行并离网切换操作。

7、本发明中，首先完成对并离网切换模拟装置与各个柔性台区以及各个台区断路器的连接，并离网切换模拟装置能够实时采集柔性台区以及台区断路器的电压、相角和频率信息，通过数据算法判断是否具备并离网切换条件，最后控制台区并离网模式的切换。

8、作为优选，所述步骤s2包括：

9、分别实时采集若干个柔性台区的电压ufc、相角θfc、频率ffc以及若干个台区断路器上端的电压ugrid、相角θgrid、频率fgrid。

10、本发明中，对于柔性台区的电压ufc、相角θfc、频率ffc以及台区断路器上端的电压ugrid、相角θgrid、频率fgrid进行实时监测，保证数据的同步性。

11、作为优选，所述步骤s3包括以下步骤：

12、s31，分别计算柔性台区与台区断路器的电压差值udv，相角差值θdv以及频率差值fdv；

13、s32，根据电压差值udv，相角差值θdv以及频率差值fdv求出电压、相角和频率的可靠系数；

14、s33，根据电压、相角、频率的可靠系数判断是否具备并离网切换条件。

15、本发明中，对于数据算法的具体过程，首先计算得到柔性台区与台区断路器的电压差值udv，相角差值θdv以及频率差值fdv，随后根据上述的差值计算出相应的可靠系数，最后引入判断系数s进行判断是否具备并网调节条件。

16、作为优选，所述步骤s31具体包括：电压差值udv表示为：

17、udv＝ugrid-ufc

18、相角差值θdv表示为：

19、θdv＝θgrid-θfc

20、频率差值fdv表示为：

21、fdv＝fgrid－ffc。

22、本发明中，电压差值udv、相角差值θdv以及频率差值fdv均为柔性台区与台区断路器之差。

23、作为优选，所述电压、相角、频率的可靠系数分别为：

24、

25、

26、

27、其中，ku、kθ和kf分别为电压、相角和频率的可靠系数，use、θse和fse是根据电力系统数中允许的电压、相角、频率的安全差值。

28、本发明中，如果超过安全差值，则会引起系统中电流冲击，负载过大造成柔台宕机的危险。

29、作为优选，所述步骤s33具体包括：有判断系数s：

30、

31、当ku×kθ×kf＞1时，s＝0，表示不具备并网调节条件；

32、当ku×kθ×kf≤1时，s＝1，表示具备并网调节条件，允许台区断路器合闸。

33、本发明中，利用判断系数s进行判断，s＝1即表示具备并网调节条件，反之若s＝0即代表不具备并网调节条件。

34、一种光储柔台并离网切换模拟装置，适用于上述的一种光储柔台并离网切换方法，包括

35、模拟量采集单元，采集多个柔性台区以及台区断路器上端的的电压、相角和频率；

36、i/o单元，控制多个台区断路器分合闸及接收台区断路器状态信息；

37、通信单元，与柔性台区和台区断路器进行高速通信；

38、控制处理器，通过数据算法控制台区并离网模式切换，也可控制断路器分合闸。

39、本发明中，并离网切换模拟装置包括控制处理器、模拟量采集单元、i/o单元、通信单元，通信单元与柔性台区和台区断路器建立告诉通信，控制台区并离网模式切换，也可控制台区断路器的分合闸。

40、作为优选，所述装置还能接收电力系统调度，进行主动并离网切换。

41、本发明中，与主动并离网切换对应的被动并离网切换，则根据步骤s3的流程进行判断并进行并离网切换。

42、作为优选，所述装置还用于根据并离网切换后的状态来控制电力系统光伏储能的发电功率及储能功率方向的变化。

43、本发明中，并离网切换包括并网或者离网，根据切换之后的状态来进行调控。

44、本发明的有益效果是：

45、本发明的一种光储柔台并离网切换方法及切换模拟装置，实现柔性台区系统中并离网切换前后的监测，满足并离网切换条件后进行台区断路器的控制，实现台区失电支援转供，保证电网系统稳定可靠运行；同时可接收电力系统调度控制，主动进行并离网切换。

技术特征：

1.一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，所述步骤s2包括：分别实时采集若干个柔性台区的电压ufc、相角θfc、频率ffc以及若干个台区断路器上端的电压ugrid、相角θgrid、频率fgrid。

3.根据权利要求1或2所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，所述步骤s31具体包括：电压差值udv表示为：

5.根据权利要求4所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，所述电压、相角、频率的可靠系数分别为：

6.根据权利要求5所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，所述步骤s33具体包括：有判断系数s：

7.一种光储柔台并离网切换模拟装置，适用于权利要求1-6任一项所述的一种光储柔台并离网切换方法，其特征在于，包括

8.根据权利要求7所述的一种光储柔台并离网切换模拟装置，其特征在于，所述装置还能接收电力系统调度，进行主动并离网切换。

9.根据权利要求7或8所述的一种光储柔台并离网切换模拟装置，其特征在于，所述装置还用于根据并离网切换后的状态来控制电力系统光伏储能的发电功率及储能功率方向的变化。

技术总结
本发明公开了一种光储柔台并离网切换方法，包括以下步骤：S1，将并离网切换模拟装置分别与若干个柔性台区和若干个台区断路器连接；S2，分别采集柔性台区以及台区断路器上端的电压、相角和频率；S3，对采集的数据进行计算，判断是否具备并离网切换条件；S4，根据判断结果，决定是否执行并离网切换操作。解决了电力柔性直流互联系统中并离网切换问题，本发明的一种光储柔台并离网切换方法及切换模拟装置，实现柔性台区系统中并离网切换前后的监测，满足并离网切换条件后进行台区断路器的控制，实现台区失电支援转供。

技术研发人员：蒋建杰,王昌,赵崇娟,楼平,雷雨松,詹锐烽,俞昇森,施康明,董晓燕,姚宁玥,韦舒天,金烨
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13