一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法及装置，涉及配电网和电能存储领域，所述调控方法包括获取台区运行数据、判断台区变压器运行状态、通过调节直流侧设备的输出及启用台区互济功能解决变压器的重载和反向重载情况，在调控过程中，优先使用绿色可再生能源。通过管理直流侧分布式能源及储能，实现多台区同步并行治理，实现分布式绿色能源充分就地消纳，既可以最大化保证分布式能源安全并网与充分就地消纳，也能提高电网质量，保证电网运行稳定、经济。经济。经济。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电网和电能存储领域，具体为一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法及实现调控方法的装置。

技术介绍

[0002]配电台区一般是交流配电方式，通常采用合环设计、分环运行的方式，变电站彼此孤立，无法实现多台区并列运行。
[0003]有一种解决方案是变电站的环状互联结构，通过联络开关连接各台区实现功率支援，但传统机械式的开关寿命短，响应慢，功率调节不连续，不具有灵活调节配电网的能力。
[0004]随着电力电子技术与装备在电网中迅猛发展，为应对消纳分布式新能源及负荷并网的需求，进一步增强系统柔性控制能力，柔性直流配电系统提供了全新载体和技术选择。柔性直流配电系统因具有较好的可控性、更优的电能质量、更大的供电半径及容量、更灵活的运行方式受到了各个国家的广泛关注。
[0005]柔性直流配电系统主要分为两部分，其一是构建台区直流母线，光伏、储能、充电桩、直流负荷等直接接入直流网，二是台区间直流柔性互联，实现不同台区间的功率转供、资源共享。
[0006]中国专利申请201910853450.8提出了一种具有多种电能综合分配的柔性开关站互联结构，将各台区通过柔性开关站连接，每个柔性开关站的输入端连接高压交流母线，柔性开关站的输出端分别连接低压交流母线与低压直流母线；低压交流母线的末端通过柔性多状态开关相连接，低压直流母线的末端通过DC
‑
DC变换器相连接；低压交流母线与低压直流母线上均连接有负荷、储能元件和分布式电源，但没有披露如何调控各台区资源。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提出一种方法，经柔性双向变流器连接的多个台区，通过控制台区中的储能设备输出和功率分配，实现不同台区的互通互济，确保配电网处于最优运行状态。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法，基于通过开关和直流母线连接的n个台区实现，直流母线通过FCS连接台区交流供电线路，在直流母线上开关的台区侧连接直流设备，所述直流设备包括光伏发电设备、储能系统，所述调控方法包括：步骤1、获取各台区的运行数据，包括：变压器的容量S1、S2、... ... 、S
n
；调节目标
±
X%；变压器负载率重载阈值
±
Y%；储能系统的额定输出功率Sa1、Sa2、... ... 、Sa
n
。
[0009]步骤2、实时获取各台区的运行数据，包括：
变压器的实时功率P1、P2、... ... 、P
n
；变压器的负载率D1%、D2%、... ... 、D
n
%；储能系统的当前输出功率Pa1、Pa2、... ... 、Pa
n
。
[0010]步骤3、如果某台区的变压器负载率D
i
%大于Y%并持续此状态超过5分钟，该台区置重载标志；变压器负载率D
i
%小于―Y%并持续此状态超过5分钟，该台区置反向重载标志；变压器负载率D
i
%恢复至―Y%~Y%之间，并持续1分钟后，置为正常台区；其中，1≤i≤n；如果有台区为重载标志或反向重载标志，执行步骤4。
[0011]步骤4、计算重载台区需要调节的总功率：A=ΔP1+ΔP2+ ... ... +ΔP
n
，其中，第i个台区需要调节的功率ΔP
i
=（S
i
*X%）―P
i
，如果第i个台区没有重载标志，ΔP
i =0；计算反向重载台区需要调节的总功率：B=ΔQ1+ΔQ2+ ... ... +ΔQ
n
，其中，第i个台区需要调节的功率ΔQ
i
=（S
i
*（―X%））―P
i
，如果第i个台区没有反向重载标志，ΔQ
i =0；如果A≠0 且B=0，执行步骤4.1；如果A=0且B≠0，执行步骤4.2；如果A≠0 且B≠0，执行步骤4.3。
[0012]步骤4.1、计算储能系统剩余总功率：P
储
=ΔP
1储
+ΔP
2储
+ ... ... +ΔP
n储
，其中，第i个台区的储能系统的剩余功率ΔP
i储
=Sa
i
―Pa
i
，如果
│
P
储
│
≥
│
A
│
，将A分配给各台区的储能系统；否则，将P
储
分配给各台区的储能系统，未调节的功率P
余
=
│
A
│
―
│
P
储
│
，执行步骤5。
[0013]步骤4.2、计算正常台区负载率调节至―X%的可调节总功率Px =ΔPx1+ΔPx2+ ... ... +ΔPx
n
，其中，第i个台区负载率调节至―X%的可调节功率ΔPx i
=（S
i
*（―X%））―P
i
，如果第i个台区不是正常台区，ΔPx i
=0；如果
│
B
│
>
│
Px
│
，则所有正常台区及所有反向重载台区将变压器的负载率调节至―X%；否则，按照分配后台区负载率相等的原则，将B分配给正常台区。
[0014]步骤4.3、如果
│
A
│
≤
│
B
│
，将重载台区将变压器的负载率调节至X%，反向重载台区将变压器的负载率调节至―X%；否则，计算储能系统剩余总功率：P
储
=ΔP
1储
+ΔP
2储
+ ... ... +ΔP
n储
，其中，第i个台区的储能系统的剩余功率ΔP
i储
=Sa
i
―Pa
i
，如果
│
A
│
≤
│
B+ P
储
│
，将
│
A
│
―
│
B
│
分配给各台区的储能系统；如果
│
A
│
>
│
B+ P
储
│
，强制储能系统以额定功率向外放电，未调节的功率P
余
=
│
A
│
―
│
B+ P
储
│
，执行步骤5。
[0015]步骤5、将P
余
分配给正常台区，包括：计算所有正常台区将变压器调节至X%的能够释放的总功率：C=ΔPc本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低压配电台区柔直互联的调控方法，基于通过开关和直流母线连接的n个台区实现，直流母线通过FCS连接台区交流供电线路，在直流母线上开关的台区侧连接直流设备，所述直流设备包括光伏发电设备、储能系统，其特征在于，所述调控方法包括：步骤1、获取各台区的运行数据，包括：变压器的容量S1、S2、... ... 、S
n
；调节目标
±
X%；变压器负载率重载阈值
±
Y%；储能系统的额定输出功率Sa1、Sa2、... ... 、Sa
n
；FCS的容量S
fcs
；步骤2、实时获取各台区的运行数据，包括：变压器的实时功率P1、P2、... ... 、P
n
；变压器的负载率D1%、D2%、... ... 、D
n
%；储能系统的当前输出功率Pa1、Pa2、... ... 、Pa
n
；步骤3、如果某台区的变压器负载率D
i
%大于Y%并持续此状态超过5分钟，该台区置重载标志；变压器负载率D
i
%小于―Y%并持续此状态超过5分钟，该台区置反向重载标志；变压器负载率D
i
%恢复至―Y%~Y%之间，并持续1分钟后，置为正常台区；其中，1≤i≤n；如果有台区为重载标志或反向重载标志，执行步骤4；步骤4、计算重载台区调节至调节目标X%需要调节的总功率：A=ΔP1+ΔP2+ ... ... +ΔP
n
，其中，第i个台区需要调节的功率ΔP
i
=（S
i
*X%）―P
i
，如果第i个台区没有重载标志，ΔP
i =0；计算反向重载台区调节至调节目标―X%需要调节的总功率：B=ΔQ1+ΔQ2+ ... ... +ΔQ
n
，其中，第i个台区需要调节的功率ΔQ
i
=（S
i
*（―X%））―P
i
，如果第i个台区没有反向重载标志，ΔQ
i =0；如果A≠0 且B=0，执行步骤4.1；如果A=0且B≠0，执行步骤4.2；如果A≠0 且B≠0，执行步骤4.3；步骤4.1、计算储能系统剩余总功率：P
储
=ΔP
1储
+ΔP
2储
+ ... ... +ΔP
n储
，其中，第i个台区的储能系统的剩余功率ΔP
i储
=Sa
i
―Pa
i
，如果
│
P
储
│
≥
│
A
│
，将A分配给各台区的储能系统；否则，将P
储
分配给各台区的储能系统，未调节的功率P
余
=
│
A
│
―
│
P
储
│
，执行步骤5；步骤4.2、计算正常台区负载率调节至―X%的可调节总功率Px =ΔPx1+ΔPx2+ ... ... +ΔPx
n
，其中，第i个台区负载率调节至―X%的可调节功率ΔPx i
=（S
i
*（―X%））―P
i
，如果第i个台区不是正常台区，ΔPx i
=0；如果
│
B
│
>
│
Px
│
，则所有正常台区及所有反向重载台区将变压器的负载率调节至―X%；否则，按照分配后台区负载率相等的原则，将B分配给正常台区；
步骤4.3、如果
│
A
│
≤
│
B
│
，重载台区将变压器的负载率调节至X%，反向重载台区将变压器的负载率调节至―X%；否则，计算储能系统剩余总功率：P
储
=ΔP
1储
+ΔP
2储
+ ... ... +ΔP
n储
，其中，第i个台区的储能系统的剩余功率ΔP
i储
=Sa
i
―Pa
i
，如果
│
A
│
≤
│
B+ P
储
│
，反向重载台区将变压器的负载率调节至―X%，将
│
A
│
―
│
B
│
分配给各台区的储能系统；如果
│
A
│
>
│
B+ P
储
│
，强制储能系统以额定功率向外放电，未调节的功率P
余
=
│
A
│
―
│
B+ P
储
│
，执行步骤5；步骤5、将P
余
分配给正常台区，包括：计算所有正常台区将变压器调节至X%的能够释放的总功率：C=ΔPc1+ΔPc2+ ... ... +ΔPc
n
，其中，第i个台区能够释放的功率ΔPc
i
=（S
i
*X%）―P
i
，如果第i个台区不是正台区，ΔPc
i =0；如果
│
P
余
│
<
│
C
│
，按照分配后正常台区负载率相等的原则，将P
余
分配给正常台区；否则，将正常台区的负载率调节至X%。2.根据权利要求1所述的基于低压配电台区柔直互联的调控方法，其特征在于，如果某台区处于停电状态或通信失败状态，或光伏发电设备通信失败，则在调控过程中排除该台区的设备。3.根据权利要求1所述的基于低压配电台区柔直互联的调控方法，其特征在于，获取储能系统电池保护阈值Z1%和储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春海，陈贺，王强，刘海涛，郭殿聪，孙腾飞，刘晓龙，马跃，刘腾飞，刘义粉，
申请(专利权)人：石家庄科林物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：