一种基于储能的合环装置经济运行方法和系统与流程

本发明属于柔性互联，具体涉及一种基于储能的合环装置经济运行方法和系统。

背景技术：

1、随着社会经济发展，电力用户对电能质量的要求越来越高。作为配电网的末端，低压配电网(0.4kv配网)目前普遍采用单放射的供电模式，且缺少储能支撑，供电可靠性存在较大缺陷，当供电半径过长，用电负荷大的时候，会不可避免地出现电压下降，影响用户的用电质量和设备的运行稳定性。特别是对农村地区的低压配电线路，电能质量的更为明显。

2、针对这种情况，目前普遍采用负荷分割的方法缩短低压用户的供电半径以及调节变压器负载量的方法对用户低电压问题进行整治，随着社会经济的发展，用地问题更加紧张，属地村居难以满足供电部门提出的线行站址要求，针对无法通过缩短供电半径的方式实现提升用户供电可靠性的情况，目前供电部门提出了在用户末端装设末端无功补偿装置，这种方式一定程度上可以解决用户低电压问题，但无法从根源上解决该类问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提供一种基于储能的合环装置经济运行方法和系统，通过合环或储能放电的形式解决用户低电压问题，并实现合环装置运行的经济性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种基于储能的合环装置经济运行方法，通过基于储能的合环装置对低压线路进行潮流补偿，基于储能的合环装置包括变换器部分和储能电池部分，储能电池部分通过变换器部分与线路连接，并通过变换器部分向低压线路放电或从线路处取电；

4、方法包括如下步骤：

5、计算储能电池在当前时刻充电的综合单价和平均综合运行单价；

6、根据储能电池的状态和综合单价确定变换器部分和储能电池部分的运行状态，其中，当储能电池具备潮流补偿能力且综合单价小于实时电价时，储能电池进入放电状态，并通过变换器部分向低压线路进行潮流补偿；当平均综合运行单价不小于实时电价时，储能电池进入充电状态，通过变换器部分向线路处进行取电，直至充满后转换为闭锁状态。

7、进一步的，变换器部分包括若干个变换器，一条线路对应设置一个变换器，每个变换器根据对应线路的潮流要求，在整流或者逆变工作状态之间进行切换。

8、进一步的，储能电池部分包括充放电管理器和储能电池；

9、充放电管理器用于根据线路电压的变化情况和实时电价情况对储能电池处于充电状态、放电状态或闭锁状态进行切换。

10、进一步的，当储能电池进行补偿时，充放电管理器的工作逻辑具体为：

11、当综合单价小于实时电价时，令储能电池进入放电状态，对线路进行电压监测，从线路中选择低电压线路，并令所选择的线路对应的变换器工作在逆变状态；

12、当平均综合运行单价不小于实时电价时，判断储能电池是否为充满状态，若是，则令储能电池进入闭锁状态；否则，令储能电池进入充电状态，对线路进行电压监测，从线路中选择低电压线路，并令所选择的线路对应的变换器工作在逆变状态，同时令其他线路对应的变换器工作在整流状态。

13、进一步的，当储能电池完全放电后，充放电管理器的工作逻辑具体为：

14、当平均综合运行单价小于实时电价时，令储能电池处于闭锁状态；

15、否则，对线路进行电压监测，从线路中选择电压最高的线路，并令所选择的线路对应的变换器工作在整流状态，储能电池进入充电状态，直至充满后切换为闭锁状态。

16、进一步的，变换器采用igbt全控型电力电子器件。

17、进一步的，当变换器工作在逆变状态时，采用pwm方式控制变换器输出电压的幅值和相位，以控制功率流动。

18、第二方面，本发明提供了一种基于储能的合环装置经济运行系统，系统通过基于储能的合环装置对低压线路进行潮流补偿，基于储能的合环装置包括变换器部分和储能电池部分，储能电池部分通过变换器部分与线路连接，并通过变换器部分向低压线路放电或从线路处取电；

19、系统包括：

20、计算单元，用于计算储能电池在当前时刻充电的综合单价和平均综合运行单价；

21、控制单元，用于根据储能电池的状态和综合单价控制变换器部分和储能电池部分的运行状态，其中，当储能电池具备潮流补偿能力且综合单价小于实时电价时，储能电池进入放电状态，并通过变换器部分向低压线路进行潮流补偿；当平均综合运行单价不小于实时电价时，储能电池进入充电状态，通过变换器部分向线路处进行取电，直至充满后转换为闭锁状态。

22、进一步的，变换器部分包括若干个变换器，一条线路对应设置一个变换器，每个变换器根据对应线路的潮流要求，在整流或者逆变工作状态之间进行切换。

23、进一步的，储能电池部分包括充放电管理器和储能电池；

24、充放电管理器用于根据线路电压的变化情况和实时电价情况对储能电池处于充电状态、放电状态或闭锁状态进行切换。

25、综上，本发明提供了一种基于储能的合环装置经济运行方法和系统，其采用基于储能的新型合环装置运行，通过实时检测不同分路两侧的电压情况，感知低电压，通过合环或储能放电的形式解决用户低电压问题，并实现合环装置运行的经济性。本发明将储能加入到新型合环装置中作为一种解决两侧低压线路低电压的手段，有效解决相邻线路或变压器由于负荷过重或本身存在低电压问题导致无法分负荷的情况。同时，还通过实时对比储能综合运行成本与实时电价，确定合环装置的最经济运行模式。从而实现了新型储能与传统电源点之间的柔性互联，为低压配电网经济运行提供了物资基础，通过合环运行，极大提高了低压网络的供电可靠性，切实提升用户特别是回路末端用户的电能质量。

技术特征：

1.一种基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，通过基于储能的合环装置对低压线路进行潮流补偿，所述基于储能的合环装置包括变换器部分和储能电池部分，所述储能电池部分通过所述变换器部分与线路连接，并通过所述变换器部分向低压线路放电或从线路处取电；

2.根据权利要求1所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，所述变换器部分包括若干个变换器，一条线路对应设置一个变换器，每个变换器根据对应线路的潮流要求，在整流或者逆变工作状态之间进行切换。

3.根据权利要求2所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，所述储能电池部分包括充放电管理器和储能电池；

4.根据权利要求3所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，当所述储能电池进行补偿时，所述充放电管理器的工作逻辑具体为：

5.根据权利要求3所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，当所述储能电池完全放电后，所述充放电管理器的工作逻辑具体为：

6.根据权利要求2所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，所述变换器采用igbt全控型电力电子器件。

7.根据权利要求2所述的基于储能的合环装置经济运行方法，其特征在于，当所述变换器工作在逆变状态时，采用pwm方式控制变换器输出电压的幅值和相位，以控制功率流动。

8.一种基于储能的合环装置经济运行系统，其特征在于，所述系统通过基于储能的合环装置对低压线路进行潮流补偿，所述基于储能的合环装置包括变换器部分和储能电池部分，所述储能电池部分通过所述变换器部分与线路连接，并通过所述变换器部分向低压线路放电或从线路处取电；

9.根据权利要求8所述的基于储能的合环装置经济运行系统，其特征在于，所述变换器部分包括若干个变换器，一条线路对应设置一个变换器，每个变换器根据对应线路的潮流要求，在整流或者逆变工作状态之间进行切换。

10.根据权利要求9所述的基于储能的合环装置经济运行系统，其特征在于，所述储能电池部分包括充放电管理器和储能电池；

技术总结
本发明提供了一种基于储能的合环装置经济运行方法和系统，其采用基于储能的新型合环装置运行，通过实时检测不同分路的电压情况，感知低电压，通过合环或储能放电的形式解决用户低电压问题，并实现合环装置运行的经济性。本发明将储能加入到新型合环装置中作为解决两侧低压线路低电压的手段，有效解决相邻线路或变压器由于负荷过重或本身存在低电压问题导致无法分负荷的情况。同时，还通过实时对比储能综合运行成本与实时电价，确定合环装置的最经济运行模式。从而实现了新型储能与传统电源点之间的柔性互联，为低压配电网经济运行提供了物资基础，通过合环运行，极大提高了低压网络的供电可靠性，切实提升用户特别是回路末端用户的电能质量。

技术研发人员：李锦焙,王圣,覃理,梁年柏,赵明然,梁梓洋,马思雅
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16