一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法及装置，属于电力系统技术领域，包括如下步骤：获得变压器实际负载率，并与变压器最佳负载率比较；当变压器实际负载率大于最佳负载率时，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率或切除部分负荷；当变压器实际负载率小于最佳负载率、且用户侧可控电能提供设备有储存容量时，由变压器电网侧为用户侧可控电能提供设备充电。本发明专利技术的控制方法仅通过控制策略就能维持变压器的负载率，不必更换或者重新改装变压器，节省了成本，使变压器运行在最佳负载率附近，延长了使用寿命，保证了运行稳定，减少电能损耗。

A load rate maintenance control method and device of transformer based on user side energy storage

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法及装置
本专利技术涉及一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法及装置，属于电力系统

技术介绍
目前，由于人民生活水平日益提高、工商业迅速发展，电力需求大幅度增长，使得电力负荷增长迅速，远远超过工商业用户变压器规划设计的上限，变压器流过过大的视在功率会导致变压器发热、绝缘老化，从而减损变压器的使用寿命。变压器正常运行时无法避免的会产生一定的损耗，如图1所示的变压器功率损耗率特性曲线，当变压器负载率β＝β'＝100％时，损耗率并非最低，即变压器长期维持在额定容量运行对该变压器来说并非是最稳定经济的运行方式(负载率为视在功率占额定容量的比例)；而变压器长期运行中维持一个小于100％的合适的负载率β1能够使变压器的损耗率ΔP最小，能够最大延长变压器的寿命，保证变压器平稳可靠运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法及装置，用以解决电力负荷增加导致变压器难以维持合适的负载率进而导致变压器寿命减损及运行不可靠的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：本专利技术的一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，包括如下步骤：1)获得变压器实际负载率，并与变压器最佳负载率比较；2)当变压器实际负载率大于最佳负载率时，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率或切除部分负荷；当变压器实际负载率小于最佳负载率、且用户侧可控电能提供设备有储存容量时，由变压器电网侧为用户侧可控电能提供设备充电。本专利技术的方法在不改变原来规划配置的变压器容量的基础上，通过用户侧储能的充放电来平衡负荷的波动，尽可能维持变压器工作在最佳负载率附近，若用户侧没有余力提供超出量的电能时，通过切除部分负荷的方式保证变压器不超过最大负载率，本专利技术的控制方法仅通过控制策略就能维持变压器的负载率，不必更换或者重新改装变压器，节省了成本，使变压器运行在最佳负载率附近，延长了使用寿命，保证了运行稳定，减少电能损耗。进一步的，步骤1)中，通过监测变压器公共连接点的交换功率值来计算变压器实际负载率。通过监测公共点的交换功率来得到实际负载率，方案简单可行，计算准确。进一步的，步骤2)中，根据变压器的实际负载率和最佳负载率的差值，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率，使变压器实际负载率等于最佳负载率。根据负载率的变化值，精确调节用户侧的放电功率，维持负载率在最佳负载率处的稳定。进一步的，所述用户侧储能的设备包括新能源发电设备和储能设备。进一步的，步骤2)中，当变压器实际负载率大于最佳负载率时，提高新能源发电设备的发电功率，当新能源发电设备达到满发且变压器实际负载率仍然大于最佳负载率时，控制储能设备放电。通过新能源发电设备和储能设备配合调节变压器负载率，优先使用新能源发电设备调节，留储能设备作为热备，最大程度消纳了新能源发电功率，最大程度的利用了新能源发电，有利于环境。进一步的，步骤2)中，新能源发电设备的发电功率达到满发且储能设备没有放电能力时，若变压器实际负载率大于该变压器的最大负载率，则切除部分负荷。通过切除部分负荷的方式保证变压器不超过最大负载率，保障了变压器的安全稳定运行。进一步的，控制储能设备放电的条件为：储能设备的荷电状态大于设定值且当日充放电次数未达到设定值。限制储能设备的充放电条件，延长了储能单元的使用寿命。进一步的，变压器的最大负载率设为90％～110％。进一步的，所述最佳负载率设为50％～70％。本专利技术的一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制装置，包括控制器，所述控制器执行实现上述的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法的指令。附图说明图1是变压器功率损耗率特性曲线示意图；图2是变压器负载率维护控制策略流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。方法实施例：本专利技术的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，首先设置变压器最大负载率和变压器最佳负载率，变压器最大负载率一般根据实际变压器情况设置，典型值为90％～110％，变压器最佳负载率根据变压器功率损耗率特性曲线得出，一般为50％～70％。设置好后实时监测变压器高压侧公共连接点PCC(PointofCommonCoupling)的交换功率，进而计算出变压器实际负载率，变压器负载率指的是变压器输出的视在功率与变压器的额定容量之比。比较变压器的实际负载率和最佳负载率的关系，当负荷增加，变压器实际负载率大于配置的最佳负载率时，增加变压器用户侧新能源发电设备的发电功率，或者增加用户侧储能设备的放电功率，为用户侧负荷提供电能，减小变压器负载率。作为最优实施方式，应当优先考虑提高新能源发电设备的发电功率来降低变压器负载率，只有当新能源发电设备达到满发，而变压器实际负载率仍然高于最佳负载率，才使用储能设备放电来降低变压器负载率，以最大程度延长储能电池的使用寿命，同时将储能电池内的电能留作关键之用，例如发电设备满发仍不能降低变压器负载率的情况，此外最大程度利用新能源发电设备有利于环境保护。若新能源发电设备达到满发，且储能设备达到最大放电功率，此时变压器实际负载率高于配置的最大负载率，则此时需切除超出量对应的部分负荷，保证变压器不超过最大负载率，保证变压器安全稳定运行。用户侧新能源发电设备包括分布式风力发电塔、分布式光伏设备等零排放零污染的发电设备。为了最大程度的延长用户侧储能设备的使用寿命，利用用户侧储能设备进行放电应当设定如下条件：1)储能设备荷电状态SOC(StateofChange)高于设定值，防止储能设备过度放电；2)储能设备当日或设定时间段内的充放电次数小于设定次数，防止储能设备的充放电循环次数过度消耗(循环次数在储能电池的寿命周期内有一定限制，超过限制会大大缩短电池的使用寿命)。当变压器实际负载率小于配置的最佳负载率时，同时用户侧储能设备满足充电条件，则可以通过从变压器电网侧吸收电能给储能设备充电，蓄能的同时维持变压器负载率在最佳负载率附近，但这样会增加用电成本，增加变压器电网侧负荷，同时增加电网侧发电造成的污染。为了延长用户侧储能设备的使用寿命，储能设备充的电条件包括：1)储能设备荷电状态SOC(StateofChange)低于设定值，防止储能设备过度充电；2)储能设备当日或设定时间段内的充放电次数小于设定次数，防止储能设备的充放电循环次数过度消耗(循环次数在储能电池的寿命周期内有一定限制)。当变压器实际负载率小于配置的最佳负载率、且用户侧储能设备满足充电条件时，此时若用户侧新能源发电设备未达到满发，也可以优先由新能源发电设备为储能设备充电，以最大程度利用清洁无污染新能源，同时能够降低用电成本，减轻变压器电网侧负荷，另外减少电网侧发电带来的环境污染。当变压器实际负载率小于配置的最佳负载率时，除了通过变压器电网侧为用户侧储能设备充电来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)获得变压器实际负载率，并与变压器最佳负载率比较；/n2)当变压器实际负载率大于最佳负载率时，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率或切除部分负荷；当变压器实际负载率小于最佳负载率、且用户侧可控电能提供设备有储存容量，由变压器电网侧为用户侧可控电能提供设备充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)获得变压器实际负载率，并与变压器最佳负载率比较；
2)当变压器实际负载率大于最佳负载率时，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率或切除部分负荷；当变压器实际负载率小于最佳负载率、且用户侧可控电能提供设备有储存容量，由变压器电网侧为用户侧可控电能提供设备充电。


2.根据权利要求1所述的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，步骤1)中，通过监测变压器公共连接点的交换功率值来计算变压器实际负载率。


3.根据权利要求1所述的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，步骤2)中，根据变压器的实际负载率和最佳负载率的差值，增加用户侧可控电能提供设备的放电功率，使变压器实际负载率等于最佳负载率。


4.根据权利要求1所述的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，所述用户侧可控电能提供设备包括新能源发电设备和储能设备。


5.根据权利要求4所述的基于用户侧储能的变压器负载率维护控制方法，其特征在于，步骤2)中，当变压器实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靖波，吴迪，何建剑，刘会，王国彬，周玉霞，郭小冰，周玫，安静，贺生斌，王磊，毛建容，傅美平，彭世康，张萌，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64