一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，包括如下步驟：S01：并網(wǎng)點開關斷開，儲能系統(tǒng)離網(wǎng)狀態(tài)下以V/F電壓源模式運行；S02：檢測配電網(wǎng)側電壓是否恢復，若配電網(wǎng)側電壓恢復，則采集配電網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Ugrid；S03：采集并網(wǎng)點開關微網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Umicro；采集儲能系統(tǒng)就地側電壓，計算得到三相電壓幅值平均值Uabc；S04：進行電壓給定補償，得到電壓控制給定值Uref，其中，Uref=Ugrid+(Uabc-Umicro)；S05：將電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓Ua、Ub、Uc形成電壓閉環(huán)，輸出調(diào)制波控制儲能系統(tǒng)的輸出電壓，其中Ua為A相電壓幅值、Ub為B相電壓幅值、Uc為C相電壓幅值。提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。
【專利說明】一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法。
【背景技術】
[0002]農(nóng)村、山區(qū)、海島等配電網(wǎng)末端由于網(wǎng)架結構薄弱，常常存在季節(jié)性或時段性負荷波動造成的電壓支撐能力不足和供電能力弱、電能質(zhì)量差的問題。儲能系統(tǒng)能夠同時提供有功和無功支撐，穩(wěn)定電網(wǎng)末端節(jié)點電壓水平，提高配電變壓器運行效率，增強配電網(wǎng)對新能源及分布式電源的接納能力，并可在電網(wǎng)故障或檢修時提供應急電源，是提高典型配電網(wǎng)末端供電能力和供電可靠性的有效技術手段。
[0003]在大電網(wǎng)遇到故障停電時，儲能系統(tǒng)通過無縫切換使配電網(wǎng)末端形成一個獨立運行的微電網(wǎng)，并提供電壓和頻率支撐，可降低線路跳閘對配網(wǎng)用戶的影響，在大電網(wǎng)恢復供電后可以通過同期控制實現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠并網(wǎng)。
[0004]儲能系統(tǒng)在同期控制過程中作為主電源離網(wǎng)運行，其通過檢測電網(wǎng)側電壓及輸出偵帷壓，調(diào)節(jié)兩側電壓幅值、相位及頻率，使兩側電壓滿足合閘條件后輸出合閘信號完成同期控制，但當儲能系統(tǒng)位于配電網(wǎng)末端且距離并網(wǎng)點較遠時，儲能系統(tǒng)的輸出電壓在并網(wǎng)點位置會產(chǎn)生一定的衰減，此時通過判斷儲能系統(tǒng)輸出側及并網(wǎng)點位置的電壓信息判斷合閘條件，合閘時由于壓差的存在會產(chǎn)生較大的合閘電流，影響合閘成功率，甚至損壞系統(tǒng)中相關設備。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，采取補償?shù)姆椒?，準確判斷同期控制過程中的合閘條件，提高配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程中的合閘成功率，降低并網(wǎng)沖擊，提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。
[0006]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，其特征在于，包括如下步驟:
501:并網(wǎng)點開關斷開，儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點內(nèi)側的分布式電源與負荷形成微電網(wǎng)獨立運行，其中，儲能系統(tǒng)離網(wǎng)狀態(tài)下以V/F電壓源模式運行；
502:檢測配電網(wǎng)側電壓是否恢復，若配電網(wǎng)側電壓恢復，則采集配電網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Ugrid ；
503:采集并網(wǎng)點開關微網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Umic1 ;采集儲能系統(tǒng)就地側電壓，計算得到三相電壓幅值平均值Uabc ;
504:進行電壓給定補償，得到電壓控制給定值Uref，其中，
Uref=Ugrid+(Uabc-Umicro)；
505:將電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓Ua、Ub、Uc形成電壓閉環(huán)，輸出調(diào)制波控制儲能系統(tǒng)的輸出電壓，其中Ua為A相電壓幅值、Ub為B相電壓幅值、Uc為C相電壓幅值。
[0007]優(yōu)選，步驟S05的具體步驟如下:電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓的A、B、C三相電壓幅值Ua、Ub、Uc形成單獨的閉環(huán)控制，經(jīng)過PI控制后與額定頻率50Hz形成的正弦給定相乘，作為調(diào)制波進入SPWM控制模塊，輸出得到控制脈沖，控制儲能系統(tǒng)三相電壓輸出。
[0008]上述方法，通過采集配電網(wǎng)側、并網(wǎng)點微網(wǎng)側、儲能系統(tǒng)就地側的電壓，經(jīng)過電壓補償計算得到電壓控制給定修正值，以確保同期控制過程中并網(wǎng)點兩側電壓幅值符合合閘閾值，該控制方法可有效提高配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程中的合閘成功率，降低并網(wǎng)沖擊，提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:采取補償?shù)姆椒?，準確判斷同期控制過程中的合閘條件，提高配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程中的合閘成功率，降低并網(wǎng)沖擊，提高微電網(wǎng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明同期控制流程圖；
圖3是本發(fā)明步驟S05的示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0012]一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，主要針對位于配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)，其結構示意圖如圖1所示，儲能系統(tǒng)經(jīng)過一段長距離輸電線路后經(jīng)并網(wǎng)點開關Kl接入配電網(wǎng)系統(tǒng)，其中，優(yōu)選，所述儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點開關之間的輸電線路長度達500米以上。所述并網(wǎng)點開關Kl附近接入了分布式電源及負荷。當并網(wǎng)點開關Kl斷開時，即儲能系統(tǒng)離網(wǎng)運行過程中，儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點內(nèi)側的分布式電源及負荷形成微電網(wǎng)獨立運行，微網(wǎng)運行時會在輸電線路上產(chǎn)生雙向功率流動，影響并網(wǎng)點位置與儲能系統(tǒng)位置處的電壓水平。
[0013]如圖2所示，儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法具體包括如下步驟:
SOl:并網(wǎng)點開關Kl斷開，儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點內(nèi)側的分布式電源與負荷形成微電網(wǎng)獨立運行，其中，儲能系統(tǒng)離網(wǎng)狀態(tài)下以V/F (即輸出電壓跟頻率成正比)電壓源模式運行。
[0014]S02:檢測配電網(wǎng)側電壓是否恢復，若配電網(wǎng)側電壓恢復，則采集配電網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Ugrid。
[0015]若配電網(wǎng)側電壓未恢復，則儲能系統(tǒng)按照電壓給定默認值恒壓輸出進行控制。
[0016]S03:采集并網(wǎng)點開關微網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值UmiCT0 ;采集儲能系統(tǒng)就地側電壓，計算得到三相電壓幅值平均值Uabc。
[0017]S04:進行電壓給定補償，得到電壓控制給定值Uref，其中，
Uref=Ugrid+(Uabc-Umicro)。
[0018]S05:將電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓Ua、Ub、Uc形成電壓閉環(huán)，輸出調(diào)制波控制儲能系統(tǒng)的輸出電壓，其中Ua為A相電壓幅值、Ub為B相電壓幅值、Uc為C相電壓幅值。
[0019]優(yōu)選，步驟S05的具體步驟如圖3所示，電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓的A、B、C三相電壓幅值Ua、Ub、Uc形成單獨的閉環(huán)控制，經(jīng)過PI控制后與額定頻率50Hz形成的正弦給定相乘，作為調(diào)制波進入SPWM控制模塊，輸出得到控制脈沖，控制儲能系統(tǒng)三相電壓輸出。
[0020]儲能系統(tǒng)實時檢測配電網(wǎng)側的電壓，當配電網(wǎng)側電壓恢復正常時儲能系統(tǒng)會自動啟動同期控制過程。
[0021]通過采集配電網(wǎng)側、并網(wǎng)點微網(wǎng)側、儲能系統(tǒng)就地側的電壓，經(jīng)過電壓補償計算得到電壓控制給定修正值，以確保同期控制過程中并網(wǎng)點兩側電壓幅值符合合閘閾值，該控制方法可有效提高配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程中的合閘成功率，降低并網(wǎng)沖擊，提尚微電網(wǎng)系統(tǒng)的運彳丁穩(wěn)定性。
[0022]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，其特征在于，包括如下步驟: 501:并網(wǎng)點開關斷開，儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點內(nèi)側的分布式電源與負荷形成微電網(wǎng)獨立運行，其中，儲能系統(tǒng)離網(wǎng)狀態(tài)下以V/F電壓源模式運行； 502:檢測配電網(wǎng)側電壓是否恢復，若配電網(wǎng)側電壓恢復，則采集配電網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Ugrid ； 503:采集并網(wǎng)點開關微網(wǎng)側電壓，并計算得到三相電壓幅值平均值Umic1 ;采集儲能系統(tǒng)就地側電壓，計算得到三相電壓幅值平均值Uabc ; 504:進行電壓給定補償，得到電壓控制給定值Uref，其中，
Uref=Ugrid+(Uabc-Umicro)； 505:將電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓Ua、Ub、Uc形成電壓閉環(huán)，輸出調(diào)制波控制儲能系統(tǒng)的輸出電壓，其中Ua為A相電壓幅值、Ub為B相電壓幅值、Uc為C相電壓幅值。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，其特征在于，在步驟S02中，若配電網(wǎng)側電壓未恢復，則儲能系統(tǒng)按照電壓給定默認值恒壓輸出。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，其特征在于，在步驟S05中，電壓控制給定值Uref分別與儲能系統(tǒng)就地側電壓的A、B、C三相電壓幅值Ua、Ub、Uc形成單獨的閉環(huán)控制，經(jīng)過PI控制后與額定頻率50Hz形成的正弦給定相乘，作為調(diào)制波進入SPWM控制模塊，輸出得到控制脈沖，控制儲能系統(tǒng)三相電壓輸出。
4.根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的一種配電網(wǎng)末端的儲能系統(tǒng)同期控制過程電壓修正方法，其特征在于，所述儲能系統(tǒng)與并網(wǎng)點開關之間的輸電線路長度達500米以上。
【文檔編號】H02J3/12GK104518511SQ201410694935
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】李群, 袁曉冬, 李強, 張祥文, 柳丹, 呂振華, 吳盛軍, 陶以彬, 李官軍, 胡金杭, 周晨, 余豪杰, 馮鑫振, 曹遠志, 劉歡, 楊波, 赫衛(wèi)國, 鄢盛馳 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 中國電力科學研究院