[發(fā)明專利]一種電化學(xué)儲(chǔ)能電站動(dòng)態(tài)無功電壓控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011399810.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN112398152A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜煒凝;于曉蒙;周楊;徐藝敏;劉昶;戴星宇;孫海翔;岳帥;徐波;王銀川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/16;H02J3/24
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

1.一種電化學(xué)儲(chǔ)能電站動(dòng)態(tài)無功電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：AVC主站控制方法為：

1)電壓自動(dòng)控制：檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓值，是否滿足電網(wǎng)規(guī)定，即電壓值是否在0％到7％的額定電壓范圍內(nèi)；

當(dāng)電壓低于額定值時(shí)，主站向子站下發(fā)電壓指令U_d＝U_o+0.1kV；當(dāng)電壓高于1.07額定值時(shí)，主站向子站下發(fā)電壓指令U_d＝U_o-0.1kV，指令周期5min/次；

2)電壓手動(dòng)控制：手動(dòng)設(shè)定電壓指令值U_d，指令周期5min/次；

3)無功自動(dòng)控制：檢測(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓值，是否滿足電網(wǎng)規(guī)定，即電壓值是否在0％到7％的額定電壓范圍內(nèi)；

當(dāng)電壓低于額定值時(shí)，主站向子站下發(fā)電壓指令Q_{svg_d}＝Q_svg+0.5Mvar；當(dāng)電壓高于1.07額定值時(shí)，主站向子站下發(fā)電壓指令Q_{svg_d}＝Q_svg-0.5Mvar，指令周期5min/次；

4)無功手動(dòng)控制：手動(dòng)設(shè)定無功指令值Q_{svg_d}，指令周期5min/次；

電壓越限采用越限校正控制，在有足夠無功的情況下，將母線電壓拉入正常控制限值范圍；在沒有足夠無功的情況下，減少母線電壓的越限情況直至無功達(dá)到上限；

步驟二：子站控制方法：

1)儲(chǔ)能電站等值數(shù)學(xué)模型

儲(chǔ)能電站等值數(shù)學(xué)模型為：

2)電壓控制模式無功計(jì)算模型：

儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償器無功出力目標(biāo)值Q_{svg_f}對(duì)各PCS有功出力P_pcsi的偏導(dǎo)數(shù)為：

儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償器無功出力目標(biāo)值Q_{svg_f}對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)電壓U_o的偏導(dǎo)數(shù)為：

在電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)情況下，電化學(xué)儲(chǔ)能電站無功電壓自動(dòng)控制子站需保證有功出力不受影響，各PCS無功出力保持為零；

根據(jù)電壓設(shè)定值U_M和并網(wǎng)點(diǎn)電壓U_o，通過PI控制環(huán)節(jié)輸出無功功率參考值Q_{svg_f}；當(dāng)系統(tǒng)控制模式為電壓控制模式時(shí)，無功控制無功指令值Q_{svg_d}等于Q_{svg_f}；

3)無功控制模型為：

并網(wǎng)點(diǎn)電壓U_o對(duì)儲(chǔ)能電站無功出力Q_svgi偏導(dǎo)數(shù)為：

并網(wǎng)點(diǎn)電壓U_o對(duì)儲(chǔ)能電站各PCS有功出力P_pcsi偏導(dǎo)數(shù)為：

根據(jù)無功控制無功指令值Q_{svg_d}和SVG補(bǔ)償裝置當(dāng)前無功值Q_svg，其差值經(jīng)死區(qū)為±0.5Mvar死區(qū)控制，再通過PI控制環(huán)節(jié)輸出電壓參考值U_ref；

式中：

U_o為儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)電壓,單位是kV；

U_s為系統(tǒng)等效電壓,單位是kV；

R_s為電網(wǎng)等效電阻,單位是kVΩ；

X_s為電網(wǎng)等效電抗,單位是Ω；

P_pcsi為儲(chǔ)能電站第i臺(tái)PCS有功功率，單位是MW,PCS臺(tái)數(shù)為n臺(tái)；

Q_pcsi為儲(chǔ)能電站第i臺(tái)PCS無功功率，單位是Mvar；

Q_svgi為儲(chǔ)能電站第i臺(tái)SVG無功功率，單位是Mvar；

U_M為電壓控制模式下電壓控制目標(biāo)值，單位是kV；

Q_{svg_f}為電壓控制模式下無功計(jì)算值，單位是Mvar；

Q_{svg_d}為無功控制模式下無功指令值，其輸入范圍為系統(tǒng)SVG出力范圍，單位是Mvar；

U_d為電壓指令值,單位是kV；

所述PCS為儲(chǔ)能電站電池交直流換流器；所述SVG為靜止無功發(fā)生器；所述AVC主站為調(diào)度端AVC控制系統(tǒng)，所述AVC子站為廠站端AVC控制系統(tǒng)；所述并網(wǎng)點(diǎn)為儲(chǔ)能電站匯流母線，對(duì)于10kV儲(chǔ)能電站，并網(wǎng)點(diǎn)位10kV母線；所述指令周期，為主站向子站下發(fā)指令的周期，每隔相應(yīng)的時(shí)間，主站就會(huì)向子站下發(fā)AVC指令。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電化學(xué)儲(chǔ)能電站動(dòng)態(tài)無功電壓控制方法，其特征在于，所述死區(qū)為±0.5Mvar死區(qū)控制，由于現(xiàn)場(chǎng)SVG設(shè)備存在死區(qū)，為降低由控制系統(tǒng)產(chǎn)生的系統(tǒng)波動(dòng)，設(shè)置死區(qū)為0.5Mvar的死區(qū)控制。