一种储能参与电力系统电压控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种储能参与电力系统电压控制方法及装置，包括：监测储能电站控制点的电压，当控制点的电压偏差绝对值超过阈值时，按如下方式控制电压，直至控制点的电压偏差绝对值小于阈值：根据电压偏差情况确定总的无功调节需求；根据动态无功调节裕度，确定总的无功正向和负向调节裕度；根据总的无功正向和负向调节裕度，修正总的无功调节需求；根据修正的总的无功调节需求，确定总的无功指令值；将总的无功指令值按等功率因数分配给各储能电池，修改各储能电池的无功出力；通过改变各储能电池的无功出力改变控制点的电压。采用本发明专利技术方法可以使储能电站对电力系统电压进行调节，且在控制电力系统电压时不影响储能电站的有功输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统电压控制
，特别涉及一种储能参与电力系统电压控制方法及装置。
技术介绍
随着电化学储能技术突飞猛进的发展，规模化储能技术得到了广泛应用，贯穿于电力系统的发、输、供、配、用各个环节。通常储能电站通过电力电子换流器与电力系统相连，储能电站工作在单位功率因数有功功率控制模式，主要发挥其有功调节能力，通过跟踪计划、平滑处理等控制策略优化电力系统有功特性。一般的储能电站不参与对电力系统电压的控制，当储能电站参与对电力系统电压的控制时，会影响储能电站的有功输出。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种储能参与电力系统电压控制方法，使得储能电站可以对电力系统电压进行调节，且对电力系统电压进行控制时不会影响储能电站的有功输出。该储能参与电力系统电压控制方法包括：对储能电站控制点的电压进行实时监测，当储能电站控制点的电压偏差绝对值大于等于电压偏差阈值时，按照如下方式对储能电站控制点的电压进行控制，直至储能电站控制点的电压偏差绝对值小于电压偏差阈值：根据储能电站控制点的电压偏差情况，确定储能电站总的无功调节需求；根据储能电站中每个储能电池的动态无功调节裕度，确定储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度；根据所述储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度，对储能电站总的无功调节需求进行修正；根据修正后的储能电站总的无功调节需求，确定储能电站总的无功指令值；r>将储能电站总的无功指令值按照等功率因数分配原则分配给每个储能电池，并修改每个储能电池的无功出力；通过改变每个储能电池的无功出力，改变储能电站控制点的电压；其中，所述储能电站控制点的电压偏差绝对值为储能电站控制点的实时电压与储能电站控制点的控制目标电压的差值绝对值。在一个实施例中，所述储能电站总的无功调节需求按照如下公式确定：ΔQBESS_ref＝-k(V-Vref)；其中，ΔQBESS_ref为储能电站总的无功调节需求；k为储能电站控制点的无功与电压的灵敏度；V为储能电站控制点的实时电压；Vref为储能电站控制点的控制目标电压。在一个实施例中，所述储能电站中的每个储能电池的动态无功调节裕度按照如下公式确定：QBESS_ilimit=Si2-PBESS_i2;]]>其中，为第i个储能电池的动态无功调节裕度；Si为第i个储能电池的额定视在功率；PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力。在一个实施例中，所述储能电站总的无功正向调节裕度按照如下公式确定：QBESS_lim+=Σi=1n(QBESS_ilimit-QBESS_i);]]>其中，为储能电站总的无功正向调节裕度；n为储能电站中储能电池的个数；为第i个储能电池的动态无功调节裕度；QBESS_i为第i个储能电池当前的无功出力；所述储能电站总的无功负向调节裕度按照如下公式确定：QBESS_lim-=Σi=1n(QBESS_ilimit+QBESS_i);]]>其中，为储能电站总的无功负向调节裕度。在一个实施例中，按照如下公式对所述储能电站总的无功调节需求进行修正：ΔQBESS_ref′=min(ΔQBESS_ref,QBESS_lim+)ΔQBESS_ref>0max(ΔQBESS_ref,-QBESS_lim-)ΔQBESS_ref<0;]]>其中，ΔQ′BESS_ref为修正后的储能电站总的无功调节需求；ΔQBESS_ref为储能电站总的无功调节需求；为储能电站总的无功正向调节裕度；为储能电站总的无功负向调节裕度；max()为取大值运算；min()为取小值运算。在一个实施例中，所述储能电站总的无功指令值按照如下公式确定：QBESS_ref=Σi=1nQBESS_i+ΔQBESS_ref′;]]>其中，QBESS_ref为储能电站总的无功指令值；n为储能电站中储能电池的个数；QBESS_i为第i个储能电池当前的无功出力；ΔQ′BESS_ref为修正后的储能电站总的无功调节需求。在一个实施例中，所述功率因数按照如下公式确定：其中，为储能电站总的功率因数；n为储能电站中储能电池的个数；PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力；QBESS_ref为储能电站总的无功指令值。在一个实施例中，按照如下公式确定分配给每个储能电池的无功出力值：其中，QBESS_ref_i为分配给第i个储能电池的无功出力值；为储能电站总的功率因数；n为储能电站中储能电池的个数；PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力；QBESS_ref为储能电站总的无功指令值。本专利技术实施例还提供了一种储能参与电力系统电压控制装置，使得储能电站可以对电力系统电压进行调节，且对电力系统电压进行控制时不会影响储能电站的有功输出。该储能参与电力系统电压控制装置包括：监测控制模块，用于对储能电站控制点的电压进行实时监测，当储能电站控制点的电压偏差绝对值大于等于电压偏差阈值时，按照如下方式对储能电站控制点的电压进行控制，直至储能电站控制点的电压偏差绝对值小于电压偏差阈值：无功调节需求确定模块，用于根据储能电站控制点的电压偏差情况，确定储能电站总的无功调节需求；正/负调节裕度确定模块，用于根据储能电站中每个储能电池的动态无功调节裕度，确定储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度；修正模块，用于根据所述储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度，对储能电站总的无功调节需求进行修正；无功指令值确定模块，用于根据修正后的储能电站总的无功调节需求，确定储能电站总的无功指令值；分配模块，用于将储能电站总的无功指令值按照等功率因数分配原则分配给每个储能电池，并修改每个储能电池的无功出力；通过改变每个储能电池的无功出力，改变储能电站控制点的电压；其中，所述储能电站控制点的电压偏差绝对值为储能电站控制点的实时电压与储能电站控制点的控制目标电压的差值绝对值。在一个实施例中，所述无功调节需求确定模块按照如下公式确定储能电站总的无功调节需求：ΔQBESS_ref＝-k(V-Vref)；其中，ΔQBESS_ref为储能电站总的无功调节需求；k为储能电站控制点的无功与电压的灵敏度；V为储能电站控制点的实时电压；Vref为储能电站控制点的控制目标电压。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，包括：对储能电站控制点的电压进行实时监测，当储能电站控制点的电压偏差绝对值大于等于电压偏差阈值时，按照如下方式对储能电站控制点的电压进行控制，直至储能电站控制点的电压偏差绝对值小于电压偏差阈值：根据储能电站控制点的电压偏差情况，确定储能电站总的无功调节需求；根据储能电站中每个储能电池的动态无功调节裕度，确定储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度；根据所述储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度，对储能电站总的无功调节需求进行修正；根据修正后的储能电站总的无功调节需求，确定储能电站总的无功指令值；将储能电站总的无功指令值按照等功率因数分配原则分配给每个储能电池，并修改每个储能电池的无功出力；通过改变每个储能电池的无功出力，改变储能电站控制点的电压；其中，所述储能电站控制点的电压偏差绝对值为储能电站控制点的实时电压与储能电站控制点的控制目标电压的差值绝对值。

【技术特征摘要】
1.一种储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，包括：
对储能电站控制点的电压进行实时监测，当储能电站控制点的电压偏差绝对值大
于等于电压偏差阈值时，按照如下方式对储能电站控制点的电压进行控制，直至储能
电站控制点的电压偏差绝对值小于电压偏差阈值：
根据储能电站控制点的电压偏差情况，确定储能电站总的无功调节需求；
根据储能电站中每个储能电池的动态无功调节裕度，确定储能电站总的无功正向
调节裕度和总的无功负向调节裕度；
根据所述储能电站总的无功正向调节裕度和总的无功负向调节裕度，对储能电站
总的无功调节需求进行修正；
根据修正后的储能电站总的无功调节需求，确定储能电站总的无功指令值；
将储能电站总的无功指令值按照等功率因数分配原则分配给每个储能电池，并修
改每个储能电池的无功出力；通过改变每个储能电池的无功出力，改变储能电站控制
点的电压；
其中，所述储能电站控制点的电压偏差绝对值为储能电站控制点的实时电压与储
能电站控制点的控制目标电压的差值绝对值。
2.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，所述储
能电站总的无功调节需求按照如下公式确定：
ΔQBESS_ref＝-k(V-Vref)；
其中，ΔQBESS_ref为储能电站总的无功调节需求；
k为储能电站控制点的无功与电压的比值的灵敏度；
V为储能电站控制点的实时电压；
Vref为储能电站控制点的控制目标电压。
3.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，所述储
能电站中的每个储能电池的动态无功调节裕度按照如下公式确定：
QBESS_ilimit=Si2-PBESS_i2;]]>其中，为第i个储能电池的动态无功调节裕度；
Si为第i个储能电池的额定视在功率；
PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力。
4.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，所述储
能电站总的无功正向调节裕度按照如下公式确定：
QBESS_lim+=Σi=1n(QBESS_ilimit-QBESS_i);]]>其中，为储能电站总的无功正向调节裕度；
n为储能电站中储能电池的个数；
为第i个储能电池的动态无功调节裕度；
QBESS_i为第i个储能电池当前的无功出力；
所述储能电站总的无功负向调节裕度按照如下公式确定：
QBESS_lim-=Σi=1n(QBESS_ilimit+QBESS_i);]]>其中，为储能电站总的无功负向调节裕度。
5.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，按照如
下公式对所述储能电站总的无功调节需求进行修正：
ΔQBESS_ref′=min(ΔQBESS_ref,QBESS_lim+)ΔQBESS_ref>0max(ΔQBESS_ref,-QBESS_lim-)ΔQBESS_ref<0;]]>其中，ΔQ′BESS_ref为修正后的储能电站总的无功调节需求；
ΔQBESS_ref为储能电站总的无功调节需求；
为储能电站总的无功正向调节裕度；
为储能电站总的无功负向调节裕度；
max()为取大值运算；
min()为取小值运算。
6.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，所述储
能电站总的无功指令值按照如下公式确定：
QBESS_ref=Σi=1nQBESS_i+ΔQBESS_ref′;]]>其中，QBESS_ref为储能电站总的无功指令值；
n为储能电站中储能电池的个数；
QBESS_i为第i个储能电池当前的无功出力；
ΔQ′BESS_ref为修正后的储能电站总的无功调节需求。
7.如权利要求1所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，所述功
率因数按照如下公式确定：
其中，为储能电站总的功率因数；
n为储能电站中储能电池的个数；
PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力；
QBESS_ref为储能电站总的无功指令值。
8.如权利要求7所述的储能参与电力系统电压控制方法，其特征在于，按照如
下公式确定分配给每个储能电池的无功出力值：
其中，QBESS_ref_i为分配给第i个储能电池的无功出力值；
为储能电站总的功率因数；
n为储能电站中储能电池的个数；
PBESS_i为第i个储能电池当前的有功出力；
QBESS_ref为储能电站总的无功指令值。
9.一种储能参与电力系统电压控制装置，其特征在于，包括：
监测控制模块，用于对储能电站控制点的电压进行实时监测，当储能电站控制点
的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林林，崔正湃，刘辉，王靖然，徐海翔，王若阳，王皓靖，李蕴红，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11