一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，涉及电网并网控制系统，解决了在电网负荷较少时，会将储能系统所发电能反送至电网上容易引起电网过载或电能逆流的技术问题。包括防逆流策略步骤、防过载策略步骤和系统运行步骤；所述防逆流策略步骤用于确定下发至各分布式储能系统的充电功率和放电功率；所述防过载策略步骤用于确定需要下发至所有的分布式储能系统的总充电功率限值和总放电功率限值；所述系统运行步骤用于分析判断储能系统以防逆流策略和防过载策略中的哪种运行，方能同时满足防逆流和防过载功能。本发明专利技术实现储能系统的自适应柔性控制、功率的动态调节，可避免接入母线过载、放电电流反送至电网的问题。反送至电网的问题。反送至电网的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法


[0001]本专利技术涉及电网并网控制系统，更具体地说，它涉及一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着锂离子电池组成本的下降，储能市场逐渐增大。综合各研究机构的数据，储能成本自2010年以来一直呈下降趋势。2010～2017年锂离子电池价格下降近80％。尽管不同技术的价格有所不同，但各种类型电池的价格下降速度大致相同。根据BNEF数据，2019年，全球锂离子电池组平均价格已经较2010年下降87％，降至156美元/千瓦时，中国锂离子电池组平均价格最低，为147美元/千瓦时。
[0003]随着经济发展，区域峰时用电功率与谷时用电的功率差越来越大，使得电网企业不断扩大峰谷电价差，以鼓励谷时段用电。而锂离子电池组价格的降低，降低了储能系统的整体造价，使得储能系统在用户侧进行削峰填谷赚取电价差的方式更具可行性。
[0004]用户侧的分布式储能系统具有接入灵活，建设周期短等优点。但是储能系统接入后，如何与原电力系统的匹配而不影响原电力系统的稳定性，是亟待解决的方案。目前是根据峰谷电价时段，设置充放电时间段与充放电功率进行充放电。但在电网负荷较少时，储能管理系统将储能系统所发的电能反送至电网上，容易引起电网过载或电能逆流的情况，这种情况下但没有放电收益，还容易被电网考核。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，解决了在电网负荷较少时，将储能系统所发电能反送至电网上容易引起电网过载或电能逆流的问题。
[0006]本专利技术所述的一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，包括防逆流策略步骤、防过载策略步骤和系统运行步骤；
[0007]所述防逆流策略步骤用于根据采集到的高压进线柜实时功率、储能系统实时功率计算出下发至各分布式储能系统的充电功率和放电功率；
[0008]所述防过载策略步骤用于根据采集到的低压进线柜实时功率、储能系统实时功率计算出需要下发至所有的分布式储能系统的总充电功率限值和总放电功率限值；
[0009]所述系统运行步骤用于判断所述总放电功率限值是否满足与设定的防逆流功率之间的函数关系、总充电功率限值是否满足与设定的过载功率之间的函数关系，若满足，则分配所述总放电功率限值和总充电功率限值，并将分配结果下发至相应的分布式储能系统；否则，下发所述充电功率和放电功率至相应的分布式储能系统。
[0010]通过监测高压进线侧、低压并网侧、储能系统侧的实时功率，按照能量管理系统中设置的防逆流、防过载策略实现储能系统的自适应柔性控制，进行功率动态调节，可避免接入母线过载、放电电流反送至电网的问题。
[0011]所述防逆流策略步骤具体包括：
[0012]S11、实时采集高压进线柜实时功率、储能系统实时功率；
[0013]S12、判断解析式Ps+Pg的值是否大于等于储能系统的电能正向流动预留功率，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总放电功率赋值为零、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，并返回S11；
[0014]其中，Pg为高压进线柜实时功率；Ps为储能系统实时功率；Pz为原电力系统最大允许使用功率；
[0015]S13、判断解析式Ps+Pg
‑
Py的值是否大于等于储能系统总额定功率，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将储能系统的总放电功率赋值为解析式Ps+Pg
‑
Py的值、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，并返回S11；
[0016]其中，Py为电能正向流动预留功率；
[0017]S14、能量管理系统将总放电功率赋值为储能系统总额定功率、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，根据公式确定分布式储能系统的放电功率，根据公式确定分布式储能系统的充电功率；
[0018]其中，Pfn为第n个分布式储能系统的放电功率；Pcn为第n个分布式储能系统的充电功率；Pf为总放电功率；Pc为总充电功率；Pe为储能系统总额定功率；Pen为第n个分布式储能系统额定功率。
[0019]在S14中，所述能量管理系统对总放电功率和总充电功率赋值完毕后，返回S11，以实时监控电网的情况，能有效的防止电网出现变化时电能逆流的情况，提高了系统的可靠性。
[0020]所述防过载策略步骤具体包括以下步骤：
[0021]S21、实时采集低压进线柜实时功率、储能系统实时功率；
[0022]S22、判断低压进线柜实时功率是否大于等于零，若是，则进行下一步骤；否则，跳转至S27；
[0023]S23、判断储能系统实时功率是否小于等于零，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；
[0024]其中，K为变压器保护防过载预留系数；Q为低压母线允许运行的容量；Ps为储能系统实时功率；Pd为低压进线柜实时功率；
[0025]S24、判断低压进线柜实时功率是否小于等于变压器保护防过载预留系数与低压母线允许运行的容量乘积的值，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；
[0026]S25、判断解析式KQ
‑
(Ps+Pd)的值是否小于等于储能系统总额定功率，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为储能系统总额定功率的负值、总放电功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；
[0027]S26、能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电
功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；
[0028]S27、判断储能系统实时功率是否大于等于零，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；
[0029]S28、判断低压进线柜实时功率的负值是否小于等于变压器保护防过载预留系数与低压母线允许运行的容量乘积的值，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电功率限值赋值为解析式KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，其特征在于，包括防逆流策略步骤、防过载策略步骤和系统运行步骤；所述防逆流策略步骤用于根据采集到的高压进线柜实时功率、储能系统实时功率计算出下发至各分布式储能系统的充电功率和放电功率；所述防过载策略步骤用于根据采集到的低压进线柜实时功率、储能系统实时功率计算出需要下发至所有的分布式储能系统的总充电功率限值和总放电功率限值；所述系统运行步骤用于判断所述总放电功率限值是否满足与设定的防逆流功率之间的函数关系、总充电功率限值是否满足与设定的过载功率之间的函数关系，若满足，则分配所述总放电功率限值和总充电功率限值，并将分配结果下发至相应的分布式储能系统；否则，下发所述充电功率和放电功率至相应的分布式储能系统。2.根据权利要求1所述的一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，其特征在于，所述防逆流策略步骤具体包括：S11、实时采集高压进线柜实时功率、储能系统实时功率；S12、判断解析式Ps+Pg的值是否大于等于储能系统的电能正向流动预留功率，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总放电功率赋值为零、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，并返回S11；其中，Pg为高压进线柜实时功率；Ps为储能系统实时功率；Pz为原电力系统最大允许使用功率；S13、判断解析式Ps+Pg
‑
Py的值是否大于等于储能系统总额定功率，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将储能系统的总放电功率赋值为解析式Ps+Pg
‑
Py的值、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，并返回S11；其中，Py为电能正向流动预留功率；S14、能量管理系统将总放电功率赋值为储能系统总额定功率、总充电功率赋值为解析式
‑
[Pz
‑
(Ps+Pg)]的值，根据公式确定分布式储能系统的放电功率，根据公式确定分布式储能系统的充电功率；其中，Pfn为第n个分布式储能系统的放电功率；Pcn为第n个分布式储能系统的充电功率；Pf为总放电功率；Pc为总充电功率；Pe为储能系统总额定功率；Pen为第n个分布式储能系统额定功率。3.根据权利要求2所述的一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，其特征在于，在S14中，所述能量管理系统对总放电功率和总充电功率赋值完毕后，返回S11。4.根据权利要求1所述的一种基于分布式多母线接入储能自适应柔性控制方法，其特征在于，所述防过载策略步骤具体包括以下步骤：S21、实时采集低压进线柜实时功率、储能系统实时功率；S22、判断低压进线柜实时功率是否大于等于零，若是，则进行下一步骤；否则，跳转至S27；S23、判断储能系统实时功率是否小于等于零，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
‑
[KQ
‑
(Ps+Pd)]的值、总放电功率限值赋值为解析式
KQ+(Ps+Pd)的值；并返回S21；其中，K为变压器保护防过载预留系数；Q为低压母线允许运行的容量；Ps为储能系统实时功率；Pd为低压进线柜实时功率；S24、判断低压进线柜实时功率是否小于等于变压器保护防过载预留系数与低压母线允许运行的容量乘积的值，若是，则进行下一步骤；否则，能量管理系统将总充电功率限值赋值为解析式
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖少川，廖兴万，徐烺，廖远桓，李斌，段曦瞳，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：