[發(fā)明專利]一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811386823.7
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109412174B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬紅偉;徐軍;郭寶甫;楊慧彪;田盈;王衛(wèi)星;丁茂生;李旭濤;顧雨嘉;梁劍
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)寧夏電力有限公司;國網(wǎng)寧夏電力有限公司電力科學(xué)研究院;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/38;H02J3/40;H02J3/28
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

本發(fā)明涉及一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)方法及裝置，其主要是先采集光儲發(fā)電系統(tǒng)的電壓幅值與相位和大電網(wǎng)電壓幅值與相位；并計算光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的電壓幅值差和相位偏差；控制UPFC以電壓幅值差和相位偏差為補償目標，對并網(wǎng)節(jié)點注入補償電壓，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)無縫、柔性地并列與解列，使大電網(wǎng)的設(shè)備高效運行，提高供電可靠性與整體穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)潮流控制及光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)方法及裝置。

背景技術(shù)

目前并離網(wǎng)型光儲發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)方法一般為直接并網(wǎng)技術(shù)、虛擬同步發(fā)電機并網(wǎng)技術(shù)等，其中，直接并網(wǎng)技術(shù)原理為光儲發(fā)電系統(tǒng)電壓幅值與相位和大電網(wǎng)電壓一致時直接閉合并網(wǎng)開關(guān)，該方法會不可避免的產(chǎn)生較大沖擊與振蕩，很容易造成并網(wǎng)失敗甚至?xí)p壞系統(tǒng)。而虛擬同步發(fā)電機并網(wǎng)技術(shù)原理為利用變流器的虛擬發(fā)電機特性，使其作為電壓源實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)，該方法門檻較高且實踐較為匱乏，因此并未得到大規(guī)模應(yīng)用。

因此，亟需一種能夠大規(guī)模應(yīng)用在光儲能發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)過程中的并網(wǎng)方法，解決并網(wǎng)節(jié)點電壓波動不止、三相不平衡、頻率波動的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)方法及裝置，用以解決在進行光儲能發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)過程中節(jié)點電壓波動不止、三相不平衡、頻率波動的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)方法，包括如下步驟：

1)采集光儲發(fā)電系統(tǒng)的電壓幅值與相位和大電網(wǎng)電壓幅值與相位；

2)計算光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的電壓幅值差和相位偏差；

3)控制UPFC以電壓幅值差和相位偏差為補償目標，對并網(wǎng)節(jié)點注入補償電壓，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用UPFC可控制線路節(jié)點電壓的特性其可根據(jù)光儲發(fā)電系統(tǒng)電壓與大電網(wǎng)電壓的幅值偏差和相位偏差進行并網(wǎng)節(jié)點電壓的調(diào)相，使并網(wǎng)節(jié)點電壓與大電網(wǎng)電壓保持同步，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)接入大電網(wǎng)的軟著陸，降低并網(wǎng)沖擊風(fēng)險，并能夠?qū)崿F(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)無縫、柔性地并列與解列，保證系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。

進一步地，為了更好地實現(xiàn)同步并網(wǎng)；步驟3)的具體過程為：控制UPFC以電壓幅值差和相位偏差為補償目標，對并網(wǎng)節(jié)點注入補償電壓，當光儲發(fā)電系統(tǒng)電壓幅值與大電網(wǎng)電壓幅值相等時，判斷光儲發(fā)電系統(tǒng)的相位與大電網(wǎng)相位是否相等，若相等，則實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)；若不相等，則調(diào)節(jié)光儲發(fā)電系統(tǒng)的電壓與串聯(lián)側(cè)變流器注入并網(wǎng)節(jié)點的補償電壓，直至光儲發(fā)電系統(tǒng)電壓與大電網(wǎng)電壓同步，此時UPFC的補償電壓為零，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)，此時，光儲發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部離網(wǎng)主電源退出運行。

本發(fā)明還提供了一種基于UPFC的光儲發(fā)電系統(tǒng)柔性并網(wǎng)裝置，包括處理器和存儲器，所述處理器用于執(zhí)行存儲在所述存儲器中的指令實現(xiàn)如下方法：

1)采集光儲發(fā)電系統(tǒng)的電壓幅值與相位和大電網(wǎng)電壓幅值與相位；

2)計算光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的電壓幅值差和相位偏差；

3)控制UPFC以電壓幅值差和相位偏差為補償目標，對并網(wǎng)節(jié)點注入補償電壓，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用UPFC可控制線路節(jié)點電壓的特性其可根據(jù)光儲發(fā)電系統(tǒng)電壓與大電網(wǎng)電壓的幅值偏差和相位偏差進行節(jié)點電壓的調(diào)相，使并網(wǎng)節(jié)點電壓與大電網(wǎng)電壓保持同步，實現(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)接入大電網(wǎng)的軟著陸，降低并網(wǎng)沖擊風(fēng)險，并能夠?qū)崿F(xiàn)光儲發(fā)電系統(tǒng)與大電網(wǎng)無縫、柔性地并列與解列，保證系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。