[發明專利]一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法

有效

• 申請號: 202011285860.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112865188B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 方陳;吳福保;張宇;余豪杰;王皓靖;李官軍;時珊珊;陶以彬;徐琴;胡安平
• 申請（專利權）人: 華東電力試驗研究院有限公司;國網上海市電力公司;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40;H02J3/38
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之;周榮芳

1.一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法，其特征在于，包括：

步驟S1、預先獲取電池儲能電站在進行運行模式轉換過程中產生的影響因素；

步驟S2、根據所述影響因素采用旋轉矢量的預同步方法對電池儲能電站進行預投切處理；

所述步驟S2包括：當電池儲能電站進行離網模式轉換至并網模式時，

進行并網前的包括頻率、電壓幅值、相位三個方面的預同步過程；

電壓幅值預同步包括通過分別檢測網壓與逆變器輸出電壓幅值，將二者差值經PI調節器后進行二次調壓，采用如下公式進行實現：

式中，V表示電池儲能電站電壓控制量，V_Load表示負載電壓合矢量，V_Grid表示三相電網電壓合矢量，K_pv表示偏差調節比例系數；K_iV表示偏差調節積分系數；S表示積分計算；

在二次調壓完成的前提下V_Grid＝V_Load，V_Grid-q為三相電網電壓合矢量V_Grid以其自身相位θ_Grid做Park變換分解的q軸分量，V_Load-q和V_Load-d分別為負載電壓合矢量V_Load以其自身相位θ_Grid做Park變換分解的q軸分量和d軸分量、通過閉環調節V_Load-q＝V_Grid-q使得相位與頻率同步；

當電池儲能電站進行并網模式轉換至離網模式時，電池儲能電站首先由并網PQ運行控制轉為第一階段恒壓恒頻控制，該第一階段并網點開關并未斷開恒壓恒頻控制以電流環為主；

并網點開關斷開后進入第二階段恒壓恒頻控制，該第二階段電壓環發揮作用，為負荷提供電壓/頻率穩定的交流電源；

步驟S3、采用預設功率流分級增加或功率流線性增加的柔性接入方法，以將所述電池儲能電站并入電網內。

2.如權利要求1所述的即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法，其特征在于，還包括步驟S4、采用預設功率流分級減小或功率流線性減小的柔性退出方法，以將所述電池儲能電站退出所述電網外。

3.如權利要求2所述的即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法，其特征在于，所述影響因素包括：當電池儲能電站進行離網模式轉換至并網模式時，對三相并網逆變器進行建模，從時域角度對離網模式轉換至并網模式的過渡過程進行分析，得出切換瞬間負載點電壓U_pcc如下：

U_pcc＝e^-τt(K₁sinω't+K₂cosω't)+K₃sinωt+K₄cosωt

式中，此解中變量K₁、K₂、K₃、K₄為關于逆變器等效單相主電路的電壓源u₀、離網模式轉換至并網模式時的電網的網壓u_g、等效電壓源初始相位的函數；

通過對所述切換瞬間負載點電壓U_pcc的成分分析可知，其解包含按指數衰減的暫態分量及穩態分量；在切換前的0^-時刻，暫態分量的幅值為因此，如若想在切換瞬間使本地負載所承受較小的電壓沖擊，通過調整逆變器等效單相主電路的電壓源u₀、離網模式轉換至并網模式時的電網的網壓u_g、等效電壓源初始相位的關系，并網前實現逆變器輸出電壓幅值、相位與網壓u_g的同步，以減少暫態分量的幅值；

當電池儲能電站進行并網模式轉換至離網模式時，切換瞬間負載點電壓U_pcc及負載電流的產生的畸變。