[發(fā)明專利]一種多場景模塊化儲能三相不平衡治理容量需求自適應(yīng)分配及控制技術(shù)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211564126.2
• 申請日: 2022-12-07
• 公開（公告）號: CN115765049A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李智誠;張偉駿;陳金玉;鄧超平;蔡強(qiáng);陳大瑋;高統(tǒng)彤;張抒凌;林國棟;郭健生;鄭紅旭
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/26;H02J3/32
• 代理公司: 福州科揚(yáng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35001
• 代理人: 林朝熙

本發(fā)明涉及一種多場景模塊化儲能三相不平衡治理容量需求自適應(yīng)分配及控制技術(shù)，針對配電網(wǎng)中場景的復(fù)雜性引起的儲能多種功能化需求，基于模塊化儲能的靈活拼接和管理特性，針對日漸凸顯的三相不平衡問題，提出通過靈活分配儲能各個功能所占用的容量，使得模塊化儲能可以靈活根據(jù)配電網(wǎng)的需求變化，管理容量分配機(jī)制，治理配電網(wǎng)的三相不平衡問題，實(shí)現(xiàn)儲能配電網(wǎng)主動支撐和電能質(zhì)量治理功能的良好復(fù)用。該方法克服了固定容量分配方案容量利用率低的問題，具有靈活性高、多場景適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，該方法具有較高的工程應(yīng)用價值，能帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多場景模塊化儲能三相不平衡治理容量需求自適應(yīng)分配及控制技術(shù)，應(yīng)用在配電網(wǎng)中儲能系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

公知的，近年來，負(fù)荷類型的不斷豐富和分布式電源的大規(guī)模接入，帶來的問題挑戰(zhàn)持續(xù)增多，對配電系統(tǒng)的功能要求不斷提高。三相不平衡等類型負(fù)載產(chǎn)生的電能質(zhì)量擾動及其相關(guān)電流成分對配電系統(tǒng)容量的擠占嚴(yán)重，影響了配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。利用儲能可以解決相應(yīng)的問題。將分布式儲能應(yīng)用于配電網(wǎng)來應(yīng)對不同的需求，包括有功功率輸出和三相不平衡治理等。但受所應(yīng)用的環(huán)境限制，儲能的容量需求并不一致，若采用相同特定的設(shè)計方案，可能造成容量過度冗余、應(yīng)用效果下降的問題。若針對每一個應(yīng)用環(huán)境，都重新設(shè)計儲能的硬件和軟件，以適配需求，則需要付出大量的人力和物力，且無法規(guī)模化生產(chǎn)，成本高昂。

有公開(公告)號為CN111799846A的發(fā)明專利，公開了一種分布式光伏三相接入容量分配的計算方法，并具體公開了考慮三相電流平衡的分布式光伏接入配電網(wǎng)容量分配的計算方法，進(jìn)而從三相電流不平衡角度來研究配電網(wǎng)中分布式光伏最優(yōu)配置，從而確保配電網(wǎng)安全可靠，避免分布式光伏大規(guī)模多點(diǎn)接入低壓配電網(wǎng)會顯著影響配電網(wǎng)電能質(zhì)量、導(dǎo)致三相不平衡，最大程度改善原有三相不平衡狀況，減少網(wǎng)絡(luò)損耗。然而該發(fā)明并未解決上述提出的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多場景模塊化儲能三相不平衡治理容量需求自適應(yīng)分配及控制技術(shù)，通過對設(shè)備容量分配，實(shí)現(xiàn)容量的功能性劃分，使得儲能可以兼顧輸出有功和三相不平衡治理功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多場景模塊化儲能三相不平衡治理容量需求自適應(yīng)分配及控制技術(shù)，包括以下步驟：

步驟1：設(shè)備的總?cè)萘坑涀鱏；正序容量記作S_1set；治理三相不平衡的容量記作Q_unset；將設(shè)備的正序容量S_1set和總?cè)萘縎之比稱之為容量比，記作μ，μ的取值范圍為(0，0.5)，所定義的四個變量關(guān)系如下式所示：

設(shè)置設(shè)備治理三相不平衡的容量為Q_unset；

步驟2：采樣配電網(wǎng)電壓u，測取配電網(wǎng)電壓的角頻率ω和相位θ；

步驟3：采樣逆變器輸出電流i_o；對i_o進(jìn)行正、負(fù)序分離，分別得到負(fù)載電流正序分量i_op和負(fù)序分量i_on；設(shè)備用于三相不平衡治理的功率為Q_un＝U×I_on，設(shè)備的正序功率為S₁＝U×I_op；

步驟4：采樣逆變器輸出電流i_o；對i_o進(jìn)行正序dq變換(以角頻率ω旋轉(zhuǎn))得到I_od和I_oq；I_od和I_oq作為正序控制環(huán)節(jié)的反饋信號，對i_o進(jìn)行負(fù)序dq變換(以角頻率-ω旋轉(zhuǎn))得到I_{on_d}和I_{on_q}；I_{on_d}和I_{on_q}作為負(fù)序控制環(huán)節(jié)的反饋信號；