一种储能参与电力系统电压控制方法及装置的制造方法_2

文档序号:9753508阅读:来源:国知局
的无功调节需求 进行修正:
[0087]
[0088]其中,Δ BESS_ref为修正后的储能电站总的无功调节需求;
[0089] A QBESS_ref为储能电站总的无功调节需求;
[0090] 为储能电站总的无功正向调节裕度;
[0091]泛_""为储能电站总的无功负向调节裕度;
[0092] max〇为取大值运算;
[0093] min〇为取小值运算。
[0094] 在一个实施例中,所述无功指令值确定模块按照如下公式确定储能电站总的无功 指令值:
[0095]
[0096]其中,QBESS_ref为储能电站总的无功指令值;
[0097] η为储能电站中储能电池的个数;
[0098] QBESS_i为第i个储能电池当前的无功出力;
[0099] Δ BESS+rrf为修正后的储能电站总的无功调节需求。
[0100] 在一个实施例中,所述分配模块按照如下公式确定功率因数:
[0101]
[0102] 其中,为储能电站总的功率因数;
[0103] η为储能电站中储能电池的个数;
[0104] PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力;
[0105] QBESS_ref为储能电站总的无功指令值。
[0106] 在一个实施例中,所述修改模块按照如下公式确定分配给每个储能电池的无功出 力值:
[0107]
[0108]其中,Qbess^u为分配给第i个储能电池的无功出力值;
[0109] 为储能电站总的功率因数;
[0110] η为储能电站中储能电池的个数; PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力;
[0112] QBESS+rrf为储能电站总的无功指令值。
[0113] 本发明实施例中提出的储能参与电力系统电压控制方法,通过监测储能电站控制 点的电压,来判断电力系统电压是否发生变化,然后在电力系统电压有变化时,通过改变储 能电站中的每个储能电池的无功出力,来控制电力系统电压,使其恢复至正常范围,这样使 得储能电站可以对电力系统电压进行调节;由于只是改变储能电站中的每个储能电池的无 功出力,因此不会影响储能电站的有功输出。
【附图说明】
[0114] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不 构成对本发明的限定。在附图中:
[0115] 图1是本发明实施例提供的一种储能参与电力系统电压控制方法流程图;
[0116] 图2是本发明实施例提供的一种含储能电站仿真系统图;
[0117] 图3是本发明实施例提供的一种电压偏差值随时间变化示意图;
[0118] 图4是本发明实施例提供的一种无功需求值随时间变化示意图;
[0119] 图5是本发明实施例提供的一种修正前的无功需求值随时间变化示意图;
[0120] 图6是本发明实施例提供的一种修正后的无功需求值随时间变化示意图;
[0121] 图7是本发明实施例提供的一种储能功率因数指令值随时间变化示意图;
[0122] 图8是本发明实施例提供的一种无功输出值随时间变化示意图;
[0123] 图9是本发明实施例提供的储能电站并网点的电压随时间变化示意图;
[0124] 图10是本发明实施例提供的储能电站无功输出随时间变化示意图;
[0125] 图11是本发明实施例提供的一种储能参与电力系统电压控制装置结构框图。
【具体实施方式】
[0126] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对 本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并 不作为对本发明的限定。
[0127] 对于储能电站(每个储能电站由很多储能电池通过串并联组成)而言,可以参与电 压控制,一般通过dq轴的变换实现储能电站有功/无功解耦控制,并且由于储能电站(电池 储能系统)通过电力电子元器件与电力系统连接,通过优化变流器的控制策略可以实现储 能电池对无功的快速准确调节。但由于储能电站参与电压控制会影响其有功输出,因此储 能电站的调压功能一般考虑作为电力系统的辅助或紧急调压手段。针对风电汇集地区频发 因短路等故障引起的风电机组低电压脱网的情况,本发明提出一种储能参与电力系统电压 控制方法,如图1所示,该方法包括:
[0128] 步骤101:对储能电站控制点的电压进行实时监测,当储能电站控制点的电压偏差 绝对值大于等于电压偏差阈值时,按照如下方式对储能电站控制点的电压进行控制,直至 储能电站控制点的电压偏差绝对值小于电压偏差阈值:
[0129] 步骤10 2 :根据储能电站控制点的电压偏差情况,确定储能电站总的无功调节需 求;
[0130] 步骤103:根据储能电站中每个储能电池的动态无功调节裕度,确定储能电站总的 无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度;
[0131] 步骤104:根据所述储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度,对 储能电站总的无功调节需求进行修正;
[0132] 步骤105:根据修正后的储能电站总的无功调节需求,确定储能电站总的无功指令 值;
[0133] 步骤106:将储能电站总的无功指令值按照等功率因数分配原则分配给每个储能 电池,并修改每个储能电池的无功出力;通过改变每个储能电池的无功出力,改变储能电站 控制点的电压;
[0134] 其中,所述储能电站控制点的电压偏差绝对值为储能电站控制点的实时电压与储 能电站控制点的控制目标电压的差值绝对值。
[0135] 具体实施时,为了避免储能电站频繁参与电力系统无功调节,通过设定电压偏差 阈值作为储能电站参与无功调节的门槛,当实际的电压偏差超过电压偏差阈值时,认为电 力系统电压进入紧急状态,储能电站参与储能参与电力系统电压控制。
[0136] 步骤101具体为:连续监视储能电站控制点电压偏差情况,当储能电站控制点电压 偏差的绝对值大于等于阈值时,即|V-Vre3f| 2 AVlimit,则进入紧急电压支撑控制环节;当储 能电站控制点电压偏差在阈值范围内时,即I v-vrrf I〈 Δ Viimit,则循环监视储能电站控制点 电压。其中,V为储能电站控制点的实时电压;Vre3f为储能电站控制点的控制目标电压;△ Vlimit为电压偏差阈值。电压偏差阈值AVlimit的设定可以根据当地历史电压的情况进行设 定,通过对历史电压数据进行统计分析,考虑一定的可信度,设置适当的电压偏差阈值。
[0137] 下面是紧急电压支撑控制环节的具体步骤。
[0138] 具体实施时,步骤102具体为;根据储能电站控制点的电压偏差情况,按照发电机 规则确定储能电站的有功、无功方向,以发出无功为正,根据电压下垂控制策略确定储能电 站总的无功调节需求,计算公式如下:
[0139] AQBESS_ref = -k(V-Vref) (1)
[0140] 式⑴中,Δ QBESS_ref为储能电站总的无功调节需求;k为储能电站控制点的无功与 电压的灵敏度(即无功/电压灵敏度),可以根据该点历史运行数据统计得到。
[0141] 具体实施时,在进行步骤103之前需要计算储能电站中的每个储能电池的动态无 功调节裕度,计算公式如下:
[0142]
(2)
[0143] 式(2)中,为第i个储能电池的动态无功调节裕度;Si为第i个储能电池的额 定视在功率;PBESSi为第i个储能电池当前的有功出力。
[0144] 在得到每个储能电池的动态无功调节裕度以后,执行步骤103。具体的,储能电池 的无功正向调节裕度为储能电池的动态无功调节裕度减去储能电池当前的无功出力,将每 个储能电池的无功正向调节裕度加和,可以得到储能电站总的无功正向调节裕度,有:
[0145]
(63)
[0146] 式(3)中,为储能电站总的无功正向调节裕度;η为储能电站中储能电池的 个数;为第i个储能电池的动态无功调节裕度;Qbesu为第i个储能电池当前的无功出 力。
[0147] 储能电池的无功负向调节裕度为储能电池的动态无功调节裕度加上储能电池当 前的无功出力,将各储能电池的无功负向调节裕度加和,可以得到储能电站总的无功负向 调节裕度,有:
[0148]
(4.):
[0149] 式⑷中,为储能电站总的无功负向调节裕度。
[0150] 具体实施时,在确定了储能电站总的无功调节需求之后,执行步骤104,即根据储 能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度,对储能电站总的无功调节需求进 行修正,修正原则如下所示:
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