[發明專利]一種儲能電站的有功-無功協同控制方法

有效

• 申請號: 202010070876.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111244994B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 黃際元;鄧銘;羅堯;王卓;吳東琳;陳遠揚;彭清文;趙子鋆;伍巧佳;李琳
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司長沙供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 何方

本發明公開了一種儲能電站的有功?無功協同控制方法，通過采集電網狀態信息參量，結合儲能電站狀態的有功和無功控制能力，從九區圖劃分原理出發，對電網狀態進行周期性監測和識別，配合儲能電站自身狀態判斷，對儲能電站的有功?無功出力控制進行策略的切換，利用電池儲能系統經儲能逆變器并網充放電，自主出力或吸收電網能量，實現儲能接入變電站的有功?無功出力調節功能，起到改善電能質量，提高電網穩定性的目的；本發明利用儲能系統的有功?無功功率出力能力，進行調節控制，可靈活實現有功功率和無功功率的調節限值的變動，充分發揮變電站變壓器的容量優勢，保障電網有功無功調節需求，提高設備利用率。

技術領域

本發明屬于智能配電技術領域，具體涉及一種儲能電站的有功-無功協同控制方法。

背景技術

隨著社會的發展，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。而隨著技術的發展，電能使用的地位也日漸被提高，實現電能替代是現代社會的能源發展目標。在終端能源消費環節，使用電能替代散燒煤、燃油的能源消費方式，如電采暖、地能熱泵、工業電鍋爐(窯爐)、電動汽車、電蓄能調峰等。

電能使用的前提則是電能質量的可靠性和安全性。隨著我國風電、光伏發電等可再生能源發電廠的大規模快速建設和投入運行，其發電固有的不確定性、間歇性和波動性特點對電網運行造成了重大影響。利用儲能的有功和無功的快速吞吐能力，參與電網有功-無功的平衡已成為一個解決電網運行安全穩定問題的有效方案。

為保障我國大規模新能源發電接入下電網的安全經濟運行，提高大規模新能源發電并網消納和大范圍資源優化配置水平，迫切需要提升電網智能化，提升輸電裕度控制能力，促進大規模新能源的消納和節能減排。

實際上，作為泛在電力物聯網的重要組成，儲能電站與傳統變電站融合，并賦予數據站的作用，這就是人們所說的“三站合一”。儲能電站具有快速充放電速度，無論是有功功率、還是無功功率，其充放過程，其控制精確，應用便捷靈活。利用儲能電站實現電網的有功-無功協調控制，可充分利用電網設備資源，提高電網運行安全性。

傳統的電網有功-無功功率調節設備，其可調節的無功功率調節和有功功率調節范圍是固定的，在變電站變壓器容量下的二次人為規定和劃分，在一定程度上，并不能充分利用變電站的容量。

發明內容

針對電網的安全穩定性差、電網智能化水平低的技術問題，本發明的目的在于提供一種儲能電站的有功-無功協同控制方法，根據電池儲能系統接入變電站的負荷功率P和接入母線電壓U，進行有功功率和無功功率輸出的動態調節，結合九區圖的繪制和電池儲能系統的狀態，以充分發揮電池儲能系統(有功-無功設備)的利用率，利用電池儲能系統具有較好的充/放電能力，提高電網供電質量，維持電網安全穩定運行。

為了達到上述目的，本發明提供以下技術方案：一種儲能電站的有功-無功協同控制方法，包括以下步驟：

S1.從電網獲取電池儲能系統接入變電站的負荷功率P、接入母線電壓U，以及電池儲能系統的荷電狀態SOC_battery，數據采樣周期為T；

S2.根據步驟S1獲取的電壓U和負荷功率P，建立U和P的九區圖，判定該儲能電站所處的狀態及區域；

S3.根據步驟S2中判斷的電網狀態，對儲能系統的有功-無功功率的輸出協調控制策略進行調整和切換，實現儲能出力有功功率出力值P_battery和無功功率出力值Q_battery的確定；

S4.根據步驟S3中所選擇的控制策略，對電池儲能系統進行指令下發，完成其有功-無功的出力過程。

作為上述技術方案的補充，步驟S2中，判定該儲能電站所處的狀態及區域；