一种智能电网的电能质量监测系统及方法与流程

本发明涉及电网电能质量监测系统，具体为一种智能电网的电能质量监测系统及方法。

背景技术：

1、面对日益严峻的能源形势、化工燃料引发的环境问题、以及全球范围的能源困局，世界各国开始致力于发展清洁能源，其中风力发电因投资小、清洁无污染、资源分布广而受到人们的广泛关注，但由于风力资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出电量是不稳定的，当风电机组并网运行时，会影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波等，严重时会对弱电网的安全稳定性造成危害，因此风力发电场对接入电网的影响不容忽视，对风电场站进行电能质量监测以及电能质量的动态调整成为保证电网电能质量的有效手段，针对上述问题：

2、现有技术中公开号为“cn107612032a”的一种基于双稳态控制的风电并网电能质量监控系统及方法，其中，监控系统包括：风电数据采集模块、主网数据采集模块、并网接口模块、控制器和稳定补偿接入终端；风电数据采集模块用于采集风力发电机组的功率信息；主网数据采集模块用于采集电网主网的电能质量参数；并网接口模块用于采集风力发电机组和电网主网的并网处的特征参数；控制器用于根据风力发电机组的功率信息生成功率补偿信息，以及用于根据电网主网的电能质量参数、特征参数生成阻尼稳态补偿信息；稳定补偿接入终端根据功率补偿信息和阻尼稳态补偿信息对并网处进行稳态补偿控制，上述装置通过上述方式实现了对风电并网电能质量的双稳态补偿，提高电网电能质量水平。

3、上述装置虽然通过多维度稳态补偿控制模块对风电并入电网的电能参数进行调整，但是上述该基于双稳态控制的风电并网电能质量监控系统及方法在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述电能质量监控系统仅限于对风电输出电能的并网电能参数进行调整，且调整方式为被动式，由于风电不稳定性因素等影响，导致其电能参数在瞬时波动量较大，而采用上述的多维度稳态调整方式进行被动式调整无法进一步满足对并网电能质量的高要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能电网的电能质量监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种智能电网的电能质量监测系统，包括：

4、若干风力发电机组，若干所述风力发电机组在风力驱动下工作并产生电能；

5、第一电流换相装置，所述第一电流换相装置一一对应式设置于若干风力发电机组的电能输出端用以改变电能输出方向；

6、若干风机储能单元，所述风机储能单元一一对应式设置于风力发电机组内部用以维系风力发电机组的电能供给，所述风机储能单元连接于第一电流换相装置的一个电能输出端，当所述第一电流换相装置导通风机储能单元所在电路时，风力发电机组运行产生的电能用以向风机储能单元内进行存储；

7、若干分体电能质量分析仪，所述分体电能质量分析仪一一对应式安装于各个风力发电机组所在电路内用以监测各个风电机组产生的电能参数；

8、汇总线路，若干所述第一电流换相装置的另一个输出端均并联式接入汇总线路内，所述汇总线路内还设置有电能参数调整装置，所述电能参数调整装置用以对汇总线路内的电能参数进行调节；还包括：

9、远程控制室，所述远程控制室与若干分体电能质量分析仪连接用以收集各个风力发电机组的电能质量参数，所述远程控制室还与电能参数调整装置连接。

10、优选的，所述电能参数调整装置包括但不限于接入汇总线路中的调压电路、滤波电路及无功补偿电路。

11、优选的，所述汇总线路位于电能参数调整装置的后端还设置有第二电流换相装置，所述第二电流换相装置的一端与储能单元连接，所述第二电流换相装置的另一端连接于变电站，所述风力发电机组产生的电能通过变电站进行并网，所述第二电流换相装置将电能输送方向在储能单元和变电站之间进行切换。

12、优选的，所述储能单元的电能输出端通过动态电压调节电路并入汇总线路中。

13、一种智能电网的电能质量监测方法，采用上述的智能电网的电能质量监测系统，包括以下步骤：

14、步骤一：控制若干第一电流换相装置工作使得风机储能单元与风力发电机组的电能输出端连通，此时开启风力发电机组工作用以向风机储能单元内进行蓄电；

15、步骤二：通过分体电能质量分析仪对各个风力发电机组的电能参数进行监测，当若干风力发电机组稳定运行形成稳定的输出电能后，调整第一电流换相装置使得各个风力发电机组的输出端依次并入汇总线路内；

16、步骤三：在各个风力发电机组的电能输出端依次并入汇总线路的同时，通过远程控制室向电能参数调整装置发送调整参数，以保证汇总线路输出电能的稳定。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明不仅能够对并入电网的电能进行电能参数的监测和调整，还能在风机工作及停机维保的窗口期进行电能方向的控制，通过将不稳定的电能进行存储从而避免将其并入电网而影响电网的电能参数，并在风机稳定运行后逐步将电能并入电网内部，通过截留不稳定电能、并入稳定电能的方式进一步保证了并网电能参数的稳定性。

技术特征：

1.一种智能电网的电能质量监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种智能电网的电能质量监测系统，其特征在于：所述电能参数调整装置包括但不限于接入汇总线路中的调压电路、滤波电路及无功补偿电路。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能电网的电能质量监测系统，其特征在于：所述汇总线路位于电能参数调整装置的后端还设置有第二电流换相装置，所述第二电流换相装置的一端与储能单元连接，所述第二电流换相装置的另一端连接于变电站，所述风力发电机组产生的电能通过变电站进行并网，所述第二电流换相装置将电能输送方向在储能单元和变电站之间进行切换。

4.根据权利要求3所述的一种智能电网的电能质量监测系统，其特征在于：所述储能单元的电能输出端通过动态电压调节电路并入汇总线路中。

5.一种智能电网的电能质量监测方法，采用权利要求1-4任意一项所述的智能电网的电能质量监测系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种智能电网的电能质量监测系统及方法，包括：若干风力发电机组，若干所述风力发电机组在风力驱动下工作并产生电能；第一电流换相装置，所述第一电流换相装置一一对应式设置于若干风力发电机组的电能输出端用以改变电能输出方向；若干风机储能单元，所述风机储能单元一一对应式设置于风力发电机组内部用以维系风力发电机组的电能供给，本发明不仅能够对并入电网的电能进行电能参数的监测和调整，还能在风机工作及停机维保的窗口期进行电能方向的控制，通过将不稳定的电能进行存储从而避免将其并入电网而影响电网的电能参数，通过截留不稳定电能、并入稳定电能的方式进一步保证了并网电能参数的稳定性。

技术研发人员：李建勇,李琦,赵海亮,李晶,刘东阳,蒋成伟,郎泽萌
受保护的技术使用者：定远远丰风力发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15