[發明專利]孤網中基于儲能及無功補償系統的負荷平衡方法及裝置

有效

• 申請號: 202010566136.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111817322B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 熊敬超;張亞偉;劉冠中;王小龍;柯焰明
• 申請（專利權）人: 中冶南方都市環保工程技術股份有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

孤網中基于儲能及無功補償系統的負荷平衡方法及裝置，方法包括：當孤網系統負荷突升時，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統所需的無功及有功進行補償；當孤網系統負荷突降時，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統多出的無功及有功進行吸收。本發明根據孤網運行中負荷的波動情況進行不同調節方案的設置，其中通過利用儲能系統結合無功補償系統共同承擔系統負荷波動時無功的補償，避免了傳統方式設備容量長期的閑置，降低無功補償設備的總容量，使其更具經濟性。

技術領域

本發明涉及孤網系統運行控制領域，具體涉及一種孤網中基于儲能及無功補償系統的負荷平衡方法及裝置。

背景技術

現代儲能系統特點在于其相應速度較快，既可以發出電能，又可以吸收電能，并且在某些情況下可以作為調節配電系統中的無功電源。這些功能使得儲能系統能夠充當孤網內的各種角色，例如不間斷的孤島電源、穩定頻率的負載以及備用電源等。儲能系統的特性使得傳統電力系統由只能從“發電-輸電-用電”的剛性系統轉變成了具有一定彈性的柔性系統，增強了孤網運行的安全性及可靠。隨著越來越多的企業到東南亞國家投資建廠，而東南亞國家由于其特殊的地理條件，導致很多工廠的電網無法與國家電網連接，只能采用孤立電網的方式運行，而孤立電網運行的穩定性將是一個企業在東南亞投資建廠的一個重要考量指標。而該項技術目前尚無成熟的技術可以采用。

由于孤網的特性，負荷波動對系統的穩定性有很大影響，因此現有的無功補償系統往往是以系統最大負荷波動時所需的容量進行配置，該種配置方式使得其在一般情況下均長期存在容量的富余，據在印尼某些項目的情況可知，其無功補償系統長期使用的容量約為總容量的60％，儲能系統長期使用的容量約為總容量的40％～60％，不具有經濟性，但考慮如果僅僅通過降低無功補償系統及儲能系統的容量來降低成本，將會使得孤網的安全穩定性下降，難以應對極端的負荷波動。

發明內容

鑒于現有技術中存在的技術缺陷和技術弊端，本發明實施例提供克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種孤網中基于儲能及無功補償系統的負荷平衡方法及裝置，具體方案如下：

作為本發明的第一方面，提供一種孤網中基于儲能及無功補償系統的負荷平衡方法，所述方法包括：

當孤網系統負荷突升時，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統所需的無功及有功進行補償；

當孤網系統負荷突降時，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統多出的無功及有功進行吸收。

進一步地，當孤網系統負荷突升時，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統所需的無功及有功進行補償具體為：

當△Q≤Q_var，△P≤S_bess時，此工況下，通過無功補償系統及儲能系統分別對孤網系統所需的無功及有功進行補償，此時儲能系統處于放電狀態，此時的S_bess可視為儲能系統輸出有功功率P_bess的最大值；

當△Q≤Q_var，△PS_bess時，此工況下，負荷的突升已超過儲能系統所能提供的上限，通過切斷部分負荷的方式降低對孤網系統的沖擊，所切斷負荷功率△P_load≥△P-S_bess，所需的無功補償量由無功補償系統提供，此時的S_bess可視為儲能系統輸出有功功率P_bess的最大值，儲能系統處于滿功率放電狀態；

當△Q＞Q_var，△P≤P_bess時，此工況下，超出無功補償系統容量的無功則通過儲能系統提供，儲能系統輸出的無功功率Q_bess＝△Q-Q_var，同時系統所需的有功功率△P也由儲能系統提供；