[實(shí)用新型]基于間歇性新能源的在線穩(wěn)壓控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621274562.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN206195350U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋曉凱;耿翠英;林烽;王文豪;陳上吉;劉洋;郭建宇;婁北
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38
• 代理公司: 鄭州知己知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41132
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源電網(wǎng)運(yùn)行管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于間歇性新能源的在線穩(wěn)壓控制裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段，間歇性新能源的開發(fā)規(guī)劃主要是根據(jù)風(fēng)能、太陽能資源及建設(shè)條件確定的，并未充分考慮所在地區(qū)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和電網(wǎng)規(guī)劃情況。根據(jù)《河南省風(fēng)電中長期發(fā)展規(guī)劃》(2013年-2020年)，到2020年，全省風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到1100萬千瓦。在間歇性新電源發(fā)展規(guī)劃先行確定的情況下，從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃的角度，綜合考慮間歇性新能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性功率輸出對電網(wǎng)的損耗、電壓、短路電流、可靠性、穩(wěn)定性的影響，計(jì)及地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的差異化實(shí)際，研究提升河南電網(wǎng)與間歇性新能源協(xié)調(diào)性的技術(shù)手段以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃新能源的全額消納，基于能源效率量化評估電網(wǎng)消納間歇性新能源的意義價(jià)值，積極探尋間歇性新能源與河南電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展路線具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

評估地區(qū)電網(wǎng)接納間歇性新能源的能力，需要對限制其接納能力的因素進(jìn)行綜合考慮，從而得到間歇性新能源的接納能力綜合評估模型。限制地區(qū)電網(wǎng)間歇性新能源接納能力的主要因素有：地區(qū)風(fēng)能和太陽能資源情況、調(diào)峰約束、靜態(tài)安全約束、靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束、暫態(tài)穩(wěn)定性約束。基于并網(wǎng)控制技術(shù)，從間歇性新能源并網(wǎng)控制技術(shù)角度看，提升間歇性新能源消納能力的方法有：風(fēng)電場和光伏電站集群有功控制、大規(guī)模新能源基地的無功電壓控制、計(jì)及大規(guī)模新能源的在線安全穩(wěn)定預(yù)警與控制、新能源與常規(guī)電源的協(xié)調(diào)控制、新能源與儲能的協(xié)調(diào)控制。

申請?zhí)枮?01310007240.X的專利公開一種間歇性大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)安全穩(wěn)定性分析方法，包括步驟有：（1）確定電網(wǎng)安全穩(wěn)定性影響因素；（2）選取影響因素；（3）設(shè)置參數(shù)，建模，并進(jìn)行穩(wěn)定性分析；（4）判斷結(jié)果是否為穩(wěn)定狀態(tài)，是則進(jìn)行步驟（5），否則返回步驟（3）修改參數(shù)后重新進(jìn)行穩(wěn)定性分析；（5）根據(jù)設(shè)置的參數(shù)和模型，將間歇性大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)。該發(fā)明充分考慮風(fēng)電作為電源具有間歇性和難以調(diào)度的特性，系統(tǒng)分析風(fēng)電場接入將對電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來不利的影響。克服了常規(guī)火電機(jī)組接入電網(wǎng)的安全穩(wěn)定研究及考慮連續(xù)性，沒有考慮間歇性的不足，為風(fēng)力大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

申請?zhí)枮?01510559280.4的專利公開一種主動(dòng)配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測系統(tǒng)，包括測量控制單元、4G無線通信網(wǎng)絡(luò)和后臺服務(wù)器，其中，測量控制單元包括負(fù)荷狀態(tài)模塊、開關(guān)狀態(tài)模塊、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K、無功補(bǔ)償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊、嵌入式ARM；負(fù)荷狀態(tài)模塊、開關(guān)狀態(tài)模塊、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K、無功補(bǔ)償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊分別通信連接到嵌入式ARM；嵌入式ARM與測量控制單元的無線通信模塊通信連接，無線通信模塊與4G無線通信網(wǎng)絡(luò)通信連接，4G無線通信網(wǎng)絡(luò)與后臺服務(wù)器通信連接。該發(fā)明系統(tǒng)，采用預(yù)測和在線監(jiān)測有效結(jié)合，解決了間歇性能源并網(wǎng)后電網(wǎng)將出現(xiàn)負(fù)荷峰谷差加大、電能質(zhì)量變差、運(yùn)行穩(wěn)定性降低等問題。

申請?zhí)枮?01410720502.1的專利公開輸配電領(lǐng)域的一種配電網(wǎng)間歇性接地故障檢測方法，即檢測出沖擊電流后系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警，配電網(wǎng)繼續(xù)保持現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)；如沖擊電流始終存在則可判定并非間歇性接地故障，進(jìn)行相應(yīng)的常規(guī)保護(hù)跳閘，故障排除后返回正常狀態(tài)；如沖擊電流短期消失后且在一定時(shí)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)，可判定是間歇性接地故障，啟動(dòng)間歇性接地保護(hù)以保證故障不擴(kuò)大；剩余的系統(tǒng)經(jīng)檢測正常則返回正常狀態(tài)；如沖擊電流消失且一定時(shí)間內(nèi)并未多次出現(xiàn)或沒出現(xiàn)，則判定是瞬時(shí)故障，系統(tǒng)返回正常狀態(tài)。其技術(shù)效果是：避開了間歇性接地故障在傳統(tǒng)速斷保護(hù)和反時(shí)限保護(hù)中,閾值及時(shí)間難以整定，而難以捕捉到間歇性接地故障的問題，提高了配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，杜絕了因間歇性接地故障而造成的全站停電等重大事故。

針對間歇性新能源的特點(diǎn)，其供源端功率往往不穩(wěn)定，而且負(fù)載端總是會不同程度地產(chǎn)生諧波，從而產(chǎn)生大量的諧波污染。這是制約電網(wǎng)接納間歇性新能源能力的一大方面，所以急需一種可以在新能源電網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)在線穩(wěn)壓控制的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了基于間歇性新能源的在線穩(wěn)壓控制裝置，目的在于實(shí)現(xiàn)間歇性電網(wǎng)電壓干擾信號的減弱與消除，并能及時(shí)監(jiān)測并自我調(diào)整，提高大規(guī)模新能源在線安全穩(wěn)定控制能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：基于間歇性新能源的在線穩(wěn)壓控制裝置,包括控制器以及分別與之連接的驅(qū)動(dòng)器、濾波器和發(fā)生器，所述控制器包括控制芯片、數(shù)據(jù)寄存器和整流器，所述濾波器包括拱形濾波電路。

進(jìn)一步地，所述控制芯片為單片機(jī)芯片，所述數(shù)據(jù)寄存器連接數(shù)據(jù)采集卡。