基于EEAC的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法与流程

专利2022-06-30  57

本发明涉及一种储能系统充放电暂态稳定控制方式,特别是一种基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法。



背景技术:

电力系统暂态稳定控制是保证电力系统安全稳定的重要措施。电力系统遭受大扰动之后,系统之间的功率无法保持平衡。根据扩展等面积定则,若要维持系统稳定,需要在系统发生故障之后减小加速面积,增大减速面积,从而保持系统的同步稳定运行。系统中的储能系统基于eeac原理可以减小加速面积增大减速面积,通过平衡功率提高系统暂态稳定性。然而对于储能的控制效果并未有量化方法,这可能带来控制过程不够精确、控制效果不好,难以适应电力系统发生故障或者扰动的情况。



技术实现要素:

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效提高控制精确度和暂态稳定性、适应电力系统发生故障或者扰动情况的基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的:

基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法,其要点在于,包括如下步骤:

1)控制系统获取储能系统当前的充放电状态和功率大小;

2)获取和储能系统相接的所有母线的频率信息,并进行差值计算:

δfi=fic-fi0

其中,δfi表示第i条母线的频率差,fic表示第i条母线故障清除时刻tc的频率,fi0表示第i条母线稳定时刻t0的频率;

3)将储能系统对暂态稳定的控制效果进行如下量化处理:

a、若储能系统初始状态为放电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pf,max表示储能的最大放电功率,pf表示储能目前的放电功率,k为储能充放电速率,δu是系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角;

b、若储能系统初始状态为放电状态且δfi>0,储能系统需要从放电状态转变成充电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pc,max表示储能的最大充电功率,

c、若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要从充电状态转变成放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pc表示储能目前的充电功率,

d、若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持充电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

本发明提出了一种基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法。该方法首先获取储能系统当前的充放电状态和功率大小,接着获取和储能系统相接的所有母线的频率信息,并进行差值计算,根据频率差值选择故障后储能系统的控制措施,最后基于eeac将储能系统对暂态稳定的控制效果进行量化处理。本发明能够实现储能系统通过平衡系统的不平衡功率提高暂态稳定性,同时基于eeac能够量化储能系统的控制效果,从而很好地适应电力系统发生故障或者扰动的情况。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例:

基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法,包括如下步骤:

1)获取储能系统当前的充放电状态和功率大小;

2)获取和储能系统相接的所有母线的频率信息,并进行差值计算:

δfi=fic-fi0(1)

其中,δfi表示第i条母线的频率差,fic表示第i条母线故障清除时刻tc的频率,fi0表示第i条母线稳定时刻t0的频率。

3)根据频率差值选择故障后储能系统的控制措施:

若δfi>0对应的储能系统需要进行充电控制;

若δfi<0对应的储能系统需要进行放电控制。

4)将储能系统对暂态稳定的控制效果进行量化处理:

①若储能系统初始状态为放电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化结果如下式所示:

其中,pf,max表示储能的最大放电功率,pf表示储能目前的放电功率,k为储能充放电速率,δu是系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角。

②若储能系统初始状态为放电状态且δfi>0,储能系统需要从放电状态转变成充电状态,,其对暂态过程的控制效果的量化结果如下式所示:

其中,pc,max表示储能的最大充电功率,pf表示储能目前的放电功率,k为储能充放电速率,δu系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角。

③若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要从充电状态转变成放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化结果如下式所示:

其中,pf,max表示储能的最大放电功率,pc表示储能目前的充电功率,k为储能充放电速率,δu系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角。

④若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持充电状态,其对暂态过程的控制效果的量化结果如下式所示:

其中,pc,max表示储能的最大充电功率,pc表示储能目前的充电功率,k为储能充放电速率,δu系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角。

本发明所述控制系统的测试系统采用ieee-39节点系统,仿真软件使用psd-bpa。psasp仿真过程中输出的暂态过程数据作为wams系统的实测数据。首先获取系统当前的充放电状态和功率大小如下:

获取和储能相连的母线i频率信息并将储能系统对暂态稳定的控制效果进行量化处理:

本发明未述部分与现有技术相同。


技术特征:

1.基于eeac的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)控制系统获取储能系统当前的充放电状态和功率大小;

2)获取和储能系统相接的所有母线的频率信息,并进行差值计算:

δfi=fic-fi0

其中,δfi表示第i条母线的频率差,fic表示第i条母线故障清除时刻tc的频率,fi0表示第i条母线稳定时刻t0的频率;

3)将储能系统对暂态稳定的控制效果进行如下量化处理:

a、若储能系统初始状态为放电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pf,max表示储能的最大放电功率,pf表示储能目前的放电功率,k为储能充放电速率,δu是系统在控制后的不稳定平衡点,δc是系统控制时刻对应的等值功角;

b、若储能系统初始状态为放电状态且δfi>0,储能系统需要从放电状态转变成充电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pc,max表示储能的最大充电功率,

c、若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要从充电状态转变成放电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

其中,pc表示储能目前的充电功率,

d、若储能系统初始状态为充电状态且δfi<0,储能系统需要继续保持充电状态,其对暂态过程的控制效果的量化值e为:

技术总结
本发明涉及一种储能系统充放电暂态稳定控制方式,特别是一种基于EEAC的储能充放电对暂态稳定影响的量化方法,首先获取储能系统当前的充放电状态和功率大小,接着获取和储能系统相接的所有母线的频率信息,并进行差值计算,根据频率差值选择故障后储能系统的控制措施,最后基于EEAC将储能系统对暂态稳定的控制效果进行量化处理。本发明能够实现储能系统通过平衡系统的不平衡功率提高暂态稳定性,同时基于EEAC能够量化储能系统的控制效果,从而很好地适应电力系统发生故障或者扰动的情况。

技术研发人员:陈旭海;毛行奎;陈佳桥;陈恺;周源;谢建华;王金友;叶春;张宜旺;董纪清
受保护的技术使用者:中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司
技术研发日:2020.03.24
技术公布日:2020.06.05

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