基于储能的分布式次同步振荡抑制装置及新能源输电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置及新能源输电系统，其中，次同步振荡抑制装置安装在新能源电场与汇流母线之间的输电线路上，包括：信号采集设备，与输电线路连接，用于采集输电线路上次同步振荡信号；次同步振荡抑制设备，用于根据次同步振荡信号输出次同步振荡阻抗信号；变压器，串联安装输电线路上，用于根据次同步振荡阻抗信号向输电线路中注入次同步振荡阻抗电压；储能设备，用于平抑次同步振荡抑制设备中电容两端电压的波动。储能设备为电容提供有功电能，平抑电容两端的波动。从而可以提高分布式次同步振荡抑制装置的抑制能力，增加抑制次同步振荡的频率范围。

【技术实现步骤摘要】
基于储能的分布式次同步振荡抑制装置及新能源输电系统
本专利技术涉及新能源
，具体涉及到一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置及新能源输电系统。
技术介绍
基于新能源发电的迅猛发展，中国已成为风电并网容量最大及光伏发展最快的国家。然而随着风电等新能源的大规模并网，除了伴随而来的巨大经济效益外，也给电力系统的安全稳定运行带来了新的问题。在我国的西北、华北、东北等多个风电基地均发现了明显的次同步振荡现象。次同步振荡已经成为我国大型新能源安全、高效运行面临的重要问题。目前典型的次同步振荡抑制装置主要分为并联型次同步振荡抑制装置和串联型次同步振荡抑制装置两类，在抑制火电次同步振荡方面已取得优异的效果。但是由于新能源现有的次同步抑制振荡抑制装置，往往集中固定在电源侧或者输电线路中,对所有线路的次同步振荡进行集中抑制，由于各个新能源电场的运行状况存在较大的差别，分布式新能源并网带来的次同步振荡的情况较为复杂，采用现有的次同步振荡抑制技术对分布式新能源电场并网后的次同步振荡进行抑制，还需考虑并网线路上的次同步抑制信号分配至各个新能源电场的情况，由于不同的新能源电场产生的次同步振荡的幅值以及频率均有可能不同，在并网后，导致次同步振荡异常复杂，集中式抑制可能导致很多次同步振荡信号无法被抑制，从而导致抑制效果不理想。并且，由于次同步振荡电压的幅值较大，振荡频率较低，使得无功功率补偿电路中电容两端的电压发生较大的波动，导致次同步振荡抑制装置的输出产生波动，影响对次同步振荡的抑制效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于如何改善次同步振荡的抑制效果。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，分布式次同步振荡抑制装置安装在新能源电场与汇流母线之间的输电线路上，分布式次同步抑制装置包括：信号采集设备，与输电线路连接，用于采集输电线路上次同步振荡信号；次同步振荡抑制设备，与信号采集设备连接，用于根据次同步振荡信号输出次同步振荡阻抗信号；变压器，与次同步抑制设备连接，串联安装输电线路上，用于根据次同步振荡阻抗信号向输电线路中注入次同步振荡阻抗电压；储能设备，与次同步振荡抑制设备连接，用于平抑次同步振荡抑制设备的电容两端电压的波动。可选地，信号采集设备包括：信号采集单元，与输电线路连接，用于采集输电线路中的电信号；滤波器，与信号采集单元连接，用于对电信号进行滤波得到次同步振荡信号；相位补偿模块，与滤波器连接，用于对次同步振荡信号进行相位补偿。可选地，次同步振荡抑制设备包括：换流器，与输电线路连接，用于输出抑制输电线路中的次同步振荡的次同步阻抗信号；控制模块，分别与信号采集设备和换流器连接，用于根据次同步振荡信号控制换流器输出次同步阻抗信号。可选地，换流器包括：H桥换流器。可选地，储能设备与H桥换流器的电容器并联。可选地，H桥换流器包括全桥型H桥换流器或半桥型H桥换流器。可选地，变压器的一次侧绕组串联接入输电线路；变压器的二次侧绕组与换流器交流输出端连接。可选地，信号采集设备还用于采集输电线路中的用于表征分布式新能源输电系统稳定运行的稳定运行信号；控制模块还用于根据稳定运行信号控制换流器调整输电线路的潮流。可选地，储能设备还用于在控制模块控制换流器调整输电线路的潮流时提供有功电能。可选地，分布式次同步振荡抑制装置还包括：旁路开关，并联设置在换流器和变压器之间，与控制模块连接，用于控制对应的分布式次同步振荡抑制装置投入或退出。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种新能源输电系统，包括：多个分布式新能源电场；汇流母线，用于汇集各个分布式新能源电场出线端的输电线路；在多个分布式新能源电场出线端和汇流母线之间的输电线路上分别安装有如上述实施例中任意一项描述的分布式次同步振荡抑制装置。本专利技术实施例提供了一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置及新能源输电系统，信号采集设备，次同步振荡抑制设备以及变压器均安装在其中一个新能源电场出线端的输电线上，信号采集设备可以针对该新能源电场采集次同步振荡信号，次同步振荡抑制设备可以针对不同的新能源电场分别进行抑制，由于不同的新能源电场产生的次同步振荡的幅值以及频率均有可能不同，在并网后，导致发生的次同步振荡问题异常复杂，集中式抑制可能导致很多次同步振荡信号无法被抑制，因此，可以对各个新能源电场分别进行针对性的抑制，从而达到较好的抑制效果。并且，储能设备为电容提供有功电能，平抑电容两端电压的波动。即使发生频率很低的次同步振荡，由于储能设备的支撑，也可以使分布式次同步振荡抑制装置输出稳定的抑制信号，从而可以提高分布式次同步振荡抑制装置的抑制能力，增加抑制频率范围。附图说明图1示出了本专利技术实施例中基于储能的分布式次同步振荡抑制装置的示意图；图2示出了本专利技术另一实施例中基于储能的分布式次同步振荡抑制装置的示意图；图3示出了本专利技术另一实施例中基于储能的分布式次同步振荡抑制装置的示意图；图4示出了本专利技术实施例中换流器的拓扑示意图；图5示出了本专利技术实施例中换流器的另一拓扑示意图；图6示出了本专利技术实施例中新能源输电系统的示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术实施例提供了一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，该装置分别安装在分布式新能源电场的出线端与汇集母线之间的输出线路上，分别针对不同的新能源电场的次同步振荡进行抑制，如图1所示，该装置包括：信号采集设备10，与输电线路1连接，用于采集输电线路1上次同步振荡信号；次同步振荡抑制设备20，与信号采集设备10连接，用于根据次同步振荡信号输出次同步振荡阻抗信号；变压器30，与次同步振荡抑制设备20连接，串联安装在输电线路1上，用于根据次同步振荡阻抗信号向输电线路1中注入次同步振荡阻抗电压。储能设备40，与次同步振荡抑制设备连接，用于平抑次同步振荡抑制设备中电容两端电压的波动。在本实施例中，次同步振荡抑制设备20中可以包括换流器，例如H桥换流器，通过控制换流器中电子电力开关的开闭，输出次同步振荡阻抗信号。在本实施例中，储能设备40主要储存输电线路上的有功电能，由于次同步振荡电压的幅值较大，振荡频率较低，使得输电线上的电压以及次同步振荡抑制设备20中的电容器两端的电压发生较大的波动，并且当输电线路上需要接入一定的有功功率支撑时，传统的次同步振荡抑制装置无法提供帮助，故本实施例通过在次同步振荡抑制设备中电容器的两端并联连接储能设备，从而有效平抑次同步振荡引起的电压波动，以及为输电线路提供有功支撑。例如，在新能源电场稳定运行时，输电线路上的频率为工频，在发生次同步振荡时，输电线路上的频率掺杂了较低频率的次同步振荡信号，次同步振荡信号的频率可能只有几赫兹，在低频率的次同步振荡信号的影响下，可能会使电容两端的电压产生较大的波动，进而影响次同步振荡抑制装置的输出，因此，可以通过储能设备为电容提供有功电能，平抑电容两端电压的波动。即使发生频率很低的次同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述分布式次同步振荡抑制装置装在新能源电场与汇流母线之间的输电线路上，所述分布式次同步抑制装置包括：信号采集设备，与所述输电线路连接，用于采集所述输电线路上次同步振荡信号；次同步振荡抑制设备，与所述信号采集设备连接，用于根据所述次同步振荡信号输出次同步振荡阻抗信号；变压器，与所述次同步抑制设备连接，串联安装在所述输电线路上，用于根据所述次同步振荡阻抗信号向所述输电线路中注入次同步振荡阻抗电压；储能设备，与所述次同步振荡抑制设备连接，用于平抑所述次同步振荡抑制设备中电容两端电压的波动。

【技术特征摘要】
1.一种基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述分布式次同步振荡抑制装置装在新能源电场与汇流母线之间的输电线路上，所述分布式次同步抑制装置包括：信号采集设备，与所述输电线路连接，用于采集所述输电线路上次同步振荡信号；次同步振荡抑制设备，与所述信号采集设备连接，用于根据所述次同步振荡信号输出次同步振荡阻抗信号；变压器，与所述次同步抑制设备连接，串联安装在所述输电线路上，用于根据所述次同步振荡阻抗信号向所述输电线路中注入次同步振荡阻抗电压；储能设备，与所述次同步振荡抑制设备连接，用于平抑所述次同步振荡抑制设备中电容两端电压的波动。2.如权利要求1所述的基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述信号采集设备包括：信号采集单元，与所述输电线路连接，用于采集所述输电线路中的电信号；滤波器，与所述信号采集单元连接，用于对所述电信号进行滤波得到次同步振荡信号；相位补偿模块，与所述滤波器连接，用于对所述次同步振荡信号进行相位补偿。3.如权利要求2所述的基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述次同步振荡抑制设备包括：换流器，与所述输电线路连接，用于输出抑制所述输电线路中的次同步振荡的次同步阻抗信号；控制模块，分别与所述信号采集设备和所述换流器连接，用于根据所述次同步振荡信号控制所述换流器输出所述次同步阻抗信号。4.如权利要求3所述的基于储能的分布式次同步振荡抑制装置，其特征在于，所述换流器包括：H桥换流器。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗烨，王英沛，于弘洋，邓占锋，赵国亮，陆振纲，蔡林海，刘海军，宋洁莹，刘依晗，祁欢欢，李海峰，廖孟柯，付林，仝静，董力通，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网新疆电力有限公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11