[發明專利]一種儲能電站電能質量主動控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202110056651.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112886619A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 范越;方保民;王亦婷;王茂春;李紅志;周煒;徐有蕊;李劍;陳春萌;王蓮芳;李兵;李延和;孫文文;何國慶;年珩;教煐宗
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司;中國電力科學研究院有限公司;浙江大學
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J15/00;H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，包括：

基于諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓分量確定諧波阻抗系數；

基于所述諧波阻抗系數確定儲能電站中電力電子變流器的指令電壓；

基于所述電力電子變流器的指令電壓對儲能電站的電能質量進行主動控制。

2.根據權利要求1所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述基于諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓分量確定諧波阻抗系數，包括：

基于諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓分量計算儲能電站并網點的電壓不平衡度；

基于所述儲能電站并網點的電壓不平衡度計算諧波阻抗系數初值；

基于所述諧波阻抗系數初值計算所述諧波阻抗系數。

3.根據權利要求2所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述并網點的電壓不平衡度按下式計算：

式中，VUF為儲能電站并網點的電壓不平衡度，U_d為諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓d軸分量，U_q為諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓q軸分量。

4.根據權利要求3所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述諧波阻抗系數初值按下式計算：

式中，k₀為諧波阻抗系數初值，VUF^*為儲能電站并網點的電壓不平衡度目標值，k_p為PI控制器的比例系數，k_i為PI控制器的積分系數，s為拉普拉斯算子。

5.根據權利要求4所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述諧波阻抗系數按下式計算：

式中，k為諧波阻抗系數，P為儲能電站的有功功率，Q為儲能電站的無功功率。

6.根據權利要求1所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述基于所述諧波阻抗系數確定儲能電站中電力電子變流器的指令電壓，包括：

基于所述諧振器分離端口電壓中的諧波和不平衡電壓分量以及所述諧波阻抗系數計算電能質量主動控制環節的指令電壓；

基于所述電能質量主動控制環節的指令電壓確定所述電力電子變流器的指令電壓。

7.根據權利要求6所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述電能質量主動控制環節的指令電壓按下式計算：

式中，為電能質量主動控制環節的h次諧波指令電壓，為諧振器分離端口電壓中的h次諧波和不平衡電壓分量，ω_c為諧振器的截止頻率，ω₁為諧振器的諧振頻率，k為諧波阻抗系數，s為拉普拉斯算子。

8.根據權利要求7所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述基于所述電能質量主動控制環節的指令電壓確定所述電力電子變流器的指令電壓，包括：

基于所述儲能電站的無功功率計算自同步電壓源控制的內電勢指令；

將所述自同步電壓源控制的內電勢指令與所述電能質量主動控制環節的指令電壓求和，得到電力電子變流器的指令電壓。

9.根據權利要求8所述的儲能電站電能質量主動控制方法，其特征在于，所述自同步電壓源控制的內電勢指令按下式計算：

式中，E為自同步電壓源控制的內電勢指令，J_Q為無功電壓方程的慣性系數，D_Q為無功電壓方程的阻尼系數，Q^*為儲能電站的無功功率參考值，U₀為額定電壓幅值，U為端口電壓幅值，Q為儲能電站的無功功率，t為時間。