[發明專利]一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法

在審

• 申請號: 202310056254.4
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN116154759A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 胡文旺;曾志杰;郭健生;鄧超平;黃霆;林國棟;晁武杰;林才華
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/28;H02J3/04;H02J3/24;H02J3/48
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學俊

1.一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：海島微電網由儲能系統、風力發電機、輸電線路、負荷構成，微電網經一回海纜與島外大電網并網；

當海纜因故障使海島微電網成為孤立網時，海島微電網通過對儲能系統、風力發電機協同控制實現黑啟動，包括以下階段：

第一階段，首先對海纜故障進行隔離，檢查并操作海島孤網系統滿足黑啟動條件，其次遠程控制儲能系統以離網運行模式帶全島配變零啟升壓，恢復重要負荷供電；

第二階段，啟動風力發電，通過微網控制器精確控制儲能系統、風力發電機協同配合，逐步恢復非重要負荷供電，最終實現海島微電網離網長時穩定運行。

2.根據權利要求1所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：所述儲能系統最大容量滿足海島微電網重要負荷的短時供電，風力發電機總額定出力大于島上最大負荷。

3.根據權利要求1所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：所述微電網為弱聯型微電網，僅通過一回海纜與島外大電網并網連接，所述海纜因故障使海島微電網成為孤立網，是指海島與大電網脫離，海纜維修時間至少15天以上，僅能通過柴油發電機保障部分用戶供電的場景。

4.根據權利要求1所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：所述第一階段具體包括以下步驟；

步驟S1、在配調系統操作海島微電網的入島開關至分位，斷開海纜與海島電網連接，隔離故障點；

步驟S2、在配調系統操作海島微電網供電區域的配變高壓側開關，線路分段/分支開關、風機箱變高壓側開關及微網開關站出線開關至合閘位置，確保島上10kV系統處于連通狀態；

步驟S3、就地操作所有配變低壓側開關至分閘位置、操作風機箱變低壓側開關及儲能變低壓側開關至合閘位置；

步驟S4、檢查配調系統與微網控制器通信正常，檢查儲能荷電量大于30%以上，檢查儲能電池消防系統、水冷卻系統運行正常，檢查微網開關站電池管理系統與儲能變流器之間通信正常，微網控制器與儲能變流器、風機控制系統通信正常，無其他異常告警，核查海島風機處于停機狀態。

5.根據權利要求4所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：所述第一階段滿足黑啟動條件后，遠程控制儲能系統以離網運行模式帶全島配變零啟升壓，恢復重要負荷供電，其步驟如下：配調系統遠程設置儲能變流器在離網運行模式，一鍵下達黑啟動命令，儲能系統以預設速率完成全島配變零啟建壓，微電網系統電壓穩定在10kV，然后根據負荷重要性排序依次就地合閘配變低壓側開關，恢復重要負荷供電。

6.根據權利要求5所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：當儲能系統配置的儲能容量弱，且所述儲能變流器不兼容海島微電網大容量負荷配變空載合閘的勵磁涌流工況且在該工況下存在過流跳閘現象時，所述儲能系統以預設速率完成全島配變零啟建壓，并采用零啟升壓方式以避免空載沖擊配變產生的勵磁涌流導致儲能變流器過流跳閘問題。

7.根據權利要求1所述的一種“風儲”協同的弱聯型海島微電網黑啟動方法，其特征在于：所述第二階段啟動風力發電，通過微網控制器精確控制“風儲”協同配合，逐步恢復非重要負荷供電，實現海島微電網離網長時穩定運行，步驟如下：

步驟A1、配調主站下發風力發電機機組逐臺啟動指令，微網控制器將風機啟?？刂浦噶钪饌€設置為運行位，并將風力發電機控制于限功率模式運行；

步驟A2、若風力發電機機組站內風機不具備啟動條件，儲能系統僅為重要負荷供電，運行至風機具備條件再自動啟風機；若儲能系統的電量降低至30%風機仍不具備啟動條件，則切除全部負荷，等待執行下一次黑啟動；

步驟A3、風機成功啟動并網且儲能系統處于充電狀態，當儲能剩余電量達到60%時，將非重要負荷依次投入運行；

步驟A4、檢查全島配變均正常運行，微電網電壓頻率穩定，完成海島微電網黑啟動，配調主站再操作微電網進入離網自平衡模式。