[發(fā)明專利]一種儲能電站高電壓穿越的控制方法

在審

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• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115714389A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 彭正偉;陸曉艷;任大江;劉志遠;馬培華;鄭如強;高保皓;李如一;郝治國;白一哲
• 申請（專利權）人: 寧夏寧電電力設計有限公司;西安交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/18;H02J3/28
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種儲能電站高電壓穿越的控制方法，根據判定的故障程度和工作狀態(tài)的不同，給出了三種狀態(tài)下的控制方法，即：正常工況下，DC chopper不動作，儲能PCS系統(tǒng)輸出無功電流給定值淺程度故障下，DC chopper動作，儲能PCS系統(tǒng)輸出無功電流給定值深程度故障下，動態(tài)無功補償裝置投入使用，DC chopper動作，儲能PCS系統(tǒng)輸出無功電流給定值本發(fā)明方法可以通過檢測儲能電站并網點電壓判斷電網發(fā)生高電壓故障的深淺程度和故障狀態(tài)，切換不同的控制模式，在保護儲能電站PCS換流器部分的同時，保持儲能電站在電網發(fā)生高電壓故障時在一定時間內不脫網。

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術領域，涉及儲能電站并網控制策略技術領域，具體涉及一種儲能電站高電壓穿越的控制方法。

背景技術

考慮到系統(tǒng)調壓主要以電容器等無功補償設備主，動態(tài)無功支撐能力缺乏。電化學儲能可以在動態(tài)儲能變流器(power conditioning system，PCS)、通信和控制設備的輔助下，通過調整其輸出的無功功率大小來對輸配線路的電壓進行調節(jié)。無功支持屬于典型的功率型應用，不消耗電池的儲存能量，放電時間相對較短，但允許頻次很高，而且因其響應的快速性，可以顯著改善暫態(tài)電壓質量。然而，儲能PCS系統(tǒng)與風機等新能源并網類似，均通過三相逆變器并網，因此，當發(fā)生電網電壓驟升時，一方面電網側功率無法送出，另一方面功率由電網流入變頻器，直流電壓將快速升高，如超過電力半導體IGBT的耐壓極限將引起逆變環(huán)節(jié)器件的損壞，故為了保護儲能PCS系統(tǒng)，在電網發(fā)生低電壓或高電壓故障時，理論上應及時切除儲能電站。然而在發(fā)生高電壓故障時，儲能電站本身的動態(tài)無功支撐作用又要求儲能電站不能被切除。故亟待提出在充分保護儲能電站的前提下，在系統(tǒng)發(fā)生高電壓故障下可以使儲能繼續(xù)發(fā)揮作用的儲能電站高電壓穿越控制策略

發(fā)明內容

為解決上述現有技術存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種儲能電站高電壓穿越的控制方法，本發(fā)明方法能夠在保護儲能PCS系統(tǒng)的前提下盡可能的在電網發(fā)生高電壓故障時為其提供無功支撐，緩減系統(tǒng)高電壓故障。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

步驟一：儲能電站正常并網運行時，通過傳感器對并網點電壓的有效值進行實時采樣，得到并網點處并網電壓的有效值U_g(t)；

步驟二：根據測得的U_g(t)是否超過其正常工況下的1.05倍，判斷電網是否發(fā)生高電壓故障，當U_g(t)1.05p.u.時，判斷電網發(fā)生高電壓故障，進入步驟三，否則判斷為正常工況；

步驟三：根據測得的U_g(t)是否超過其正常工況下的1.3倍，判斷電網發(fā)生高電壓故障的程度，當U_g(t)1.3p.u.時判斷為深程度高電壓故障，否則為淺程度高電壓故障；

步驟四：根據劃分的3種工況切換儲能高電壓穿越的控制方法：正常工況下，儲能電站的高電壓穿越控制方法為：直流斬波器不動作，儲能過程控制系統(tǒng)無需提供無功支撐，輸出無功電流給定值淺程度故障下，為保護儲能過程控制系統(tǒng)變流器環(huán)節(jié)，直流斬波器動作，儲能過程控制系統(tǒng)通過向電網提供無功支撐來緩減電網高電壓故障，此時輸出無功電流給定值深程度故障下，為了避免換流器進入不可控狀態(tài)，動態(tài)無功補償裝置投入使用，直流斬波器同步動作，儲能過程控制系統(tǒng)盡最大可能向電網提供無功支撐，輸出無功電流給定值其中：i_max為變流器允許通過的最大電流，i_d為變流器輸出有功電流，：ΔU_g為電網電壓高電壓故障相對正常電壓增大的標幺值。