[發(fā)明專利]一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110930810.7
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113572173A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張雪菲;孫闊;張章;遲福建;張梁;王哲;楊帆;羅濤;李桂鑫;王繼革;趙長偉
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

本發(fā)明公開一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法，包括以下步驟：獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)，從而得到系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)；獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的超級電容數(shù)據(jù)，從而得到超級電容對電力系統(tǒng)電壓的影響支撐因子；根據(jù)得到的電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)以及電壓影響支撐因子獲得電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)的判定關(guān)系，利用超級電容進行充放電，使得電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)在系統(tǒng)電壓穩(wěn)定范圍內(nèi)。本發(fā)明通過各個因子之間的關(guān)系，準(zhǔn)確判斷出系統(tǒng)電壓是否穩(wěn)定，計算不穩(wěn)定時超級電容的調(diào)節(jié)功率，使得系統(tǒng)電壓始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，減少不必要的損失，保護電力系統(tǒng)正常運行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，對電力生產(chǎn)的環(huán)保需求日益增加，風(fēng)光等新能源發(fā)電比例不斷提高，與火電機組運行特性不同，大規(guī)模高比例風(fēng)電光電并網(wǎng)將會使得電力系統(tǒng)的運行特性發(fā)生實質(zhì)性變化，電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性將會受到?jīng)_擊，為保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可采用電力系統(tǒng)中超級電容安裝技術(shù)，并控制超級電容充放電，從而對電力系統(tǒng)的電壓快速調(diào)節(jié)，可改善高比例風(fēng)光的多能源電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，減少不必要的損失，因此，有必要研究一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法，通過各個因子之間的關(guān)系，準(zhǔn)確判斷出系統(tǒng)電壓是否穩(wěn)定，計算不穩(wěn)定時超級電容的調(diào)節(jié)功率，使得系統(tǒng)電壓始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，減少不必要的損失，保護電力系統(tǒng)正常運行。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種基于超級電容的電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方法，具體包括以下步驟：

獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)，從而得到系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)；

獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的超級電容數(shù)據(jù)，從而得到超級電容對電力系統(tǒng)電壓的影響支撐因子；

根據(jù)得到的電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)以及電壓影響支撐因子獲得電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)的判定關(guān)系，利用超級電容進行充放電，使得電壓穩(wěn)定性指標(biāo)參數(shù)在系統(tǒng)電壓穩(wěn)定范圍內(nèi)。

進一步的，獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的負荷數(shù)據(jù)，從而得到系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)的方法為：

獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中的純電阻負荷P_r、非純電阻負荷P_s、風(fēng)電機組裝機容量的標(biāo)幺值P_w”、光伏機組裝機容量的標(biāo)幺值P_pv”、火電機組裝機容量P_G，并獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中的風(fēng)機運行空氣平均密度標(biāo)幺值ρ”、實測平均風(fēng)速標(biāo)幺值V”、風(fēng)輪半徑標(biāo)幺值R”_w、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速標(biāo)幺值ω_r”，并獲取電壓待調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中的光伏傾斜面上有效輻射強度標(biāo)幺值I_θ”，光伏列陣額定功率標(biāo)幺值P_pvs”，環(huán)境實測平均溫度標(biāo)幺值T”，環(huán)境參考溫度標(biāo)幺值T_ref”，光伏組件功率溫度系數(shù)γ、光伏系統(tǒng)效率η；從而得到風(fēng)能影響因子α_w、光能影響因子α_pv：

式中，i_w為第i臺風(fēng)機，n_w為共n臺風(fēng)機，i_pv為第i臺光伏，n_pv為共n臺光伏，t_w為風(fēng)機運行時間，t_pv為光伏運行時間；

根據(jù)風(fēng)能影響因子α_w和光能影響因子α_pv獲得系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度參數(shù)α：