[發(fā)明專利]一種不切新能源機組與負荷的備自投裝置、方法及應用

有效

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• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114865776B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 鄭濤;王洪炳;王子鳴;胡勝寬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J3/14;H02J3/06;H02J3/38;H02H7/26
• 代理公司: 北京君有知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11630
• 代理人: 焦麗雅

1.一種不切新能源機組與負荷的備自投方法，該方法基于不切新能源機組與負荷的備自投裝置，所述備自投裝置的結構為：新能源通過出口斷路器BRK5連接到母線n，負荷1通過出口斷路器BRK6連接到母線n，母線n上裝設有電流互感器,母線n通過母連斷路器連接到母線m；當新能源機組正常運行下，電網(wǎng)通過主供線路與母線m相連，此時主供線路上的斷路器BRK1與BRK2均處于合閘狀態(tài)，母線m上裝設有電壓互感器與電流互感器，儲能裝置直接與母線m相連；電網(wǎng)通過備用線路與母線n相連，正常運行下，備用線路上的斷路器BRK3與BRK4處于分閘狀態(tài)；

其特征在于：當新能源機組處于正常運行下，母線m中電壓互感器與電流互感器測量母線m的電壓與流過主供線路電流，根據(jù)測量的電壓與電流計算潮流并按照時間順序儲存在數(shù)據(jù)儲存元件中；

通過檢測主供線路上的斷路器BRK1與BRK2的輔助接點位置信息以判斷斷路器BRK1與BRK2的分合閘狀態(tài)，并通過電流互感器檢測主供線路上流過的電流；

當滿足斷路器BRK1與BRK2處于分閘狀態(tài)且電流互感器檢測出電流低于無流門檻值，則認為此時主供線路斷開，將主供線路斷開信號與潮流信號通過信號發(fā)射裝置發(fā)送給儲能裝置；所述儲能裝置通過信號接受裝置接收上述信號后，根據(jù)其中的潮流信號值選擇應采取的充放電狀態(tài)并啟動；儲能裝置在成功啟動后將成功啟動信號發(fā)送至備自投裝置，備自投裝置再經(jīng)延時閉合備用線路中斷路器BRK3和BRK4，投入備用線路；最后檢測備用線路中斷路器BRK3與BRK4的輔助接點，當斷路器BRK3與BRK4的輔助接點位置信息為合位且母線n上電流互感器檢測出電流高于無流門檻時，備自投裝置向儲能裝置發(fā)生備自投成功信號，儲能裝置通過信號接收裝置接收到該信號后退出運行。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種不切新能源機組與負荷的備自投方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：斷路器運行狀態(tài)識別：

檢測主供線路斷路器BRK1與BRK2分合閘狀態(tài)，當斷路器的輔助接點位置信息為跳位時，若此時主供線路上的電流互感器同時檢測出電流低于無流門檻值，則認為主供線路斷路器BRK1與BRK2處于分閘狀態(tài)，此時啟動備自投裝置；若此時主供線路上的電流互感器檢測出電流高于無流門檻值，則認為斷路器的輔助接點位置有誤，并發(fā)出告警信息，此時閉鎖備自投裝置；

步驟2：檢測主供線路上的潮流大小與方向：

當主供線路斷路器BRK1與BRK2運行狀態(tài)識別為分閘狀態(tài)時，啟動備自投裝置并開始檢測主供線路潮流；新能源與負荷形成了孤島系統(tǒng)；在孤島情況下，新能源發(fā)出功率與負荷消耗功率存在差異，這就會導致孤島系統(tǒng)中存在盈余功率或者缺額功率；

步驟3：備自投裝置將得到的潮流信息傳遞至儲能裝置；

步驟4：儲能裝置分析潮流數(shù)值并啟動；

步驟5：備自投裝置啟動備用斷路器合閘；

步驟6：儲能退出運行，完成備自投。

3.根據(jù)權利要求2所述的不切新能源機組與負荷的備自投方法，其特征為：所述步驟2進一步包括如下內容：在電力系統(tǒng)中功率與頻率的關系為：

ΔP＝Δf×K_S

其中ΔP代表盈余或者缺額功率，Δf代表頻率變化量，K_s代表系統(tǒng)的單位調節(jié)功率。

4.根據(jù)權利要求3所述的不切新能源機組與負荷的備自投方法，其特征為：所述步驟2進一步包括如下內容：

當出現(xiàn)功率盈余或缺額時，風機設定的額定功率參考值P_ref與孤島系統(tǒng)新能源實際的輸出功率P_ce會出現(xiàn)差值，在通過PI控制環(huán)節(jié)最終使得轉子電壓U_rd變化，進而使得新能源發(fā)出的電壓發(fā)生變化。