[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

本發明公開了一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法，包括：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；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；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。本發明保證了儲能電站在進行并網和離網運行模式切換時，能夠保證穩定運行，有效發揮儲能電站的積極作用，提高供電可靠性。

技術領域

本發明涉及電池儲能電站并網領域，特別涉及一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法、電子設備和存儲介質。

背景技術

儲能是未來電力行業發展的必然選擇，由于可再生能源規模化消納、電力調峰調頻、分布式能源友好接入、用戶側需求響應、電動汽車與電網友好互動等方面的需求，儲能在未來電力系統中將是不可或缺的角色。在儲能大規模化應用的背景下，儲能系統并網對配電網的一次網架結構、自動化控制和管理水平帶來了重大挑戰。儲能系統離網-孤島運行-并網-并網運行狀態切換，并網運行時配網網架的重構、不同消納模式的切換，離網孤島運行時一次網絡結構變化等，這些導致了配電網運行的多態性，如何實現電池儲能系統或者其他可控資源的靈活有效的控制，實現配電網不同運行狀態的平滑切換和穩定運行，是儲能系統并網協調控制技術的難點之一。

傳統的做法并網采用PQ控制，離網采用其中一種電壓源輸出特性的控制方法，切換時就將控制指令從正在工作的控制器切換至另一種控制器的雙模式切換方法。采用兩種控制方式看似滿足電池儲能電站系統并網及離網兩種運行工況，然而在切換過程中卻存在諸多問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法、電子設備和存儲介質，以解決上述雙模式切換過程中產生的電壓、電流問題。

為了解決以上問題，本發明通過以下技術方案實現：

一種即插即用電池儲能電站柔性接入與退出方法，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。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。

優選地，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。

優選地，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。