功率型储能装置的控制方法及装置制造方法及图纸

提供了一种功率型储能装置的控制方法及装置。所述功率型储能装置经由第一变压器连接到第二变压器的进线端，电网连接到所述进线端，第二变压器的出线端连接到目标负荷，所述控制方法包括：响应于所述电网未出现故障，控制所述功率型储能装置处于热备用状态；响应于所述电网出现短路故障，控制所述功率型储能装置为所述电网的故障点提供短路电流，以避免所述电网的断路器断开；其中，当所述断路器断开时，所述电网与所述进线端断开连接。所述电网与所述进线端断开连接。所述电网与所述进线端断开连接。

【技术实现步骤摘要】
功率型储能装置的控制方法及装置


[0001]本公开总体说来涉及电力
，更具体地讲，涉及一种功率型储能装置的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着区域零碳电力系统的发展，系统不确定性和稳定性越来越受到挑战。由于高比例的可再生能源接入，区域零碳电力系统表现为系统转动惯量弱、稳定性不强、抗扰动能力弱以及故障发生后稳定恢复能力减弱。如何在提高可再生能源渗透比的同时，维持系统在扰动及故障下的稳定性是一项重要议题。大负荷或大量分布式电源输出功率的波动、故障(如故障出现或者清除故障)都将造成严重的扰动。故障的初始特性和暂态动态扰动具有相似性，对扰动和故障情况应作准确区分。对于扰动，微电网动态扰动和暂态扰动控制系统应予精准识别，故障探测信号将快速返回正常值，确保断路器不跳闸；对于故障，故障探测信号将保留与常规有较大区别的值，并且持续较长时间周期，故障保护系统应根据故障点的定位准确跳开合理的断路器。
[0003]当前存在大量的精密负荷需要高电能质量的电力供应，例如芯片加工厂、医院及高精密器件工业园区等。由于故障的出现，系统供电电压无法在规定的时间范围内满足上述精密负荷的电能质量要求，会给企业和社会带来巨大的损失。因此，如何在电网故障发生时对精密负荷进行保护是当前面临的重要技术和经济问题。
[0004]由于当前零碳电力系统刚处于起步阶段，随着新能源大量的接入，新能源渗透比逐渐增加。相对于传统大量旋转备用的区域电力系统，由于故障造成的电压闪变问题更加突出，对精密负荷生产的破坏性更加明显和频繁。现有的解决方案之一主要有对精密负荷加工企业或者园区增加旋转热自备电厂，但这种方法不仅成本很高，而且排放较高，不具有经济价值和社会推广意义。现有的技术方案之二是在精密负荷端增加不间断电源(UPS)，UPS可以在电网停电时为精密负荷短时间供电，然而当前大部分UPS都是铅炭电池或锂电池，作为紧急小负荷备用电源具有实用性，在面对大量重精密负荷时，其经济性不高。其次，UPS的容量及运行模式也无法解决因区域电网故障而引起的电压闪变和负荷端电压短时中断，无法对精密负荷起到保护作用。现有的技术方案之三是通过无功补偿或者有源滤波设备改善电能质量，然而该方法一般是针对因负荷引起的无功不足或者电压跌落情况，无法解决因故障引起的电力电压闪变和短时中断，更加无法保障精密负荷的安全稳定运行。

技术实现思路

[0005]本公开的示例性实施例在于提供一种功率型储能装置的控制方法及装置，其能够有效地保障目标负荷(例如，精密负荷)的供电稳定性。
[0006]根据本公开实施例的第一方面，提供一种功率型储能装置的控制方法，所述功率型储能装置经由第一变压器连接到第二变压器的进线端，电网连接到所述进线端，第二变压器的出线端连接到目标负荷，其中，所述控制方法包括：响应于所述电网未出现故障，控
制所述功率型储能装置处于热备用状态；响应于所述电网出现短路故障，控制所述功率型储能装置为所述电网的故障点提供短路电流，以避免所述电网的断路器断开；其中，当所述断路器断开时，所述电网与所述进线端断开连接。
[0007]根据本公开实施例的第二方面，提供一种功率型储能装置的控制装置，所述功率型储能装置经由第一变压器连接到第二变压器的进线端，电网连接到所述进线端，第二变压器的出线端连接到目标负荷，其中，所述控制装置包括：热备用控制单元，被配置为响应于所述电网未出现故障，控制所述功率型储能装置处于热备用状态；故障响应控制单元，被配置为响应于所述电网出现短路故障，控制所述功率型储能装置为所述电网的故障点提供短路电流，以避免所述电网的断路器断开；其中，当所述断路器断开时，所述电网与所述进线端断开连接。
[0008]根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的功率型储能装置的控制方法。
[0009]根据本公开实施例的第四方面，提供一种功率型储能装置的控制装置，所述控制装置包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，促使所述处理器执行如上所述的功率型储能装置的控制方法。
[0010]根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的控制方法及装置，通过控制经济性能较好的功率型储能装置，实现在电网出现故障时对目标负荷进行保护，保障目标负荷不断电、提升目标负荷的供电稳定性。例如，在区域零碳电力系统出现故障的情况下，对精密负荷进行保护。
[0011]将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。
附图说明
[0012]通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本公开示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0013]图1示出根据本公开的示例性实施例的区域零碳电力系统的拓扑结构的示例；
[0014]图2示出根据本公开的示例性实施例的故障发生后的正序等值电路图的示例；
[0015]图3示出根据本公开的示例性实施例的故障发生后的负序等值电路图的示例；
[0016]图4示出根据本公开的示例性实施例的故障发生后的零序网络构架图的示例；
[0017]图5示出根据本公开的示例性实施例的故障发生后的零序网络等值图的示例；
[0018]图6示出根据本公开的示例性实施例的正序、负序和零序的戴维南等值电路图的示例；
[0019]图7示出根据本公开的示例性实施例的单相短路故障的复合序网等值图的示例；
[0020]图8示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的控制方法的流程图；
[0021]图9示出根据本公开的示例性实施例的含功率型储能装置的拓扑结构的示例；
[0022]图10示出根据本公开的示例性实施例的含功率型储能装置的目标负荷保护方案正序等值图的示例；
[0023]图11示出根据本公开的示例性实施例的含功率型储能装置的目标负荷保护方案
负序等值图的示例；
[0024]图12示出根据本公开的示例性实施例的含功率型储能装置的目标负荷保护方案零序等值图的示例；
[0025]图13示出根据本公开的示例性实施例的含功率型储能装置的目标负荷保护方案简化等值图的示例；
[0026]图14示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的电压和电流曲线的示例；
[0027]图15示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的静止同步调相机状态的示例；
[0028]图16示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的暂态响应示例；
[0029]图17示出根据本公开的示例性实施例的不同事件下功率型储能装置的暂态响应示例；
[0030]图18示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的热备用控制示例；
[0031]图19示出根据本公开的示例性实施例的功率型储能装置的全周期控制示例；
[0032]图20示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率型储能装置的控制方法，其特征在于，所述功率型储能装置经由第一变压器连接到第二变压器的进线端，电网连接到所述进线端，第二变压器的出线端连接到目标负荷，其中，所述控制方法包括：响应于所述电网未出现故障，控制所述功率型储能装置处于热备用状态；响应于所述电网出现短路故障，控制所述功率型储能装置为所述电网的故障点提供短路电流，以避免所述电网的断路器断开；其中，当所述断路器断开时，所述电网与所述进线端断开连接。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，响应于所述电网未出现故障，控制所述功率型储能装置处于热备用状态的步骤包括：响应于所述电网未出现故障且所述功率型储能装置需要充电，控制所述功率型储能装置处于充电状态；响应于所述电网未出现故障且所述功率型储能装置未处于充电状态，控制所述功率型储能装置处于静止同步调相机状态；其中，当所述功率型储能装置处于静止同步调相机状态时，所述功率型储能装置的电势所对应的虚拟磁场的转速与所述电网的电势转速相同。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述功率型储能装置处于静止同步调相机状态时，所述功率型储能装置的三相电压和所述电网的三相电压的相位相同；并且，所述功率型储能装置的电势和所述电网的电势的旋转方向相同。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：响应于所述功率型储能装置的三相电压与所述电网的三相电压之间的功率角超过功角阈值或所述电网的电势转速变化率超过转速变化率阈值，确定所述电网出现短路故障。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制所述功率型储能装置为所述电网的故障点提供短路电流的步骤包括：根据第一目标参考电压值，控制所述功率型储能装置的三相电压；和/或，根据目标参考功率角值，控制所述功率型储能装置的三相电压与所述电网的三相电压之间的功率角；和/或，根据目标参考转速值，控制所述功率型储能装置的电势所对应的虚拟磁场的转速，其中，所述目标参考转速值为所述电网未出现故障时所述虚拟磁场的转速。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，为所述电网的故障点提供的短路电流的大小由以下项确定：所述电网的三相电压、所述功率型储能装置的三相电压、所述功率型储能装置的三相电压与所述电网的三相电压之间的功率角、所述目标负荷的功率因数、所述电网输出的有功功率、所述电网输出的无功功率。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述电网输出的有功功率的大小由以下项确定：所述功率型储能装置的三相电压与所述电网的三相电压之间的功率角、所述功率型储能装置对应的系统的电抗、所述功率型储能装置的三相电压、所述电网的三相电压；所述电网输出的无功功率的大小由以下项确定：所述功率型储能装置的三相电压与所述电网的三相电压之间的功率角、所述功率型储能装置对应的系统的电抗、所述功率型储能装置的三相电压、所述电网的三相电压、所述功率型储能装置对应的系统的电阻；
其中，所述功率型储能装置对应的系统包括：所述功率型储能装置、用于所述功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫，张军生，郑德化，所罗门，
申请(专利权)人：北京金风零碳能源有限公司，
类型：发明
国别省市：