一种构网型控制方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及电力系统，特别是涉及一种构网型控制方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、储能以构网控制形式接入可以为新能源机组提供暂态频率/电压支撑，提升系统转动惯量。并且构网型储能还有利于新能源系统稳定性的提升。

2、目前构网型技术应用于储能还在初期阶段，国内外学者提出了多种构网型控制方法，基于模拟同步发电机运行机理的下垂控制、虚拟同步发电机控制的应用较多；此外，匹配控制、虚拟振荡器控制等非线性控制方法也得到了广泛关注。

3、但由于典型的虚拟同步机控制中无功控制环节参数固定使得在电压波动程度逐渐减小过程中无功支撑能力不断减弱不足以实现无功电压支撑需求，在电力系统正常运行下，全网中电源和无功补偿设备输出的无功功率与负荷消耗的无功功率及网络无功损耗保持动态平衡，此时电压稳定在稳态区间内，在此电压状态下，储能只需在必要时参与电网稳态调压；若电网发生故障造成电压跌落，当电压降低到某个临界值后，由于无功缺额较大，构网型储能无法实现对电压变化状态进行判断，使继电保护快速动作切除故障，电压将仍无法恢复至正常区间内，严重时甚至将出现电压崩溃。

技术实现思路

1、本发明提供了一种构网型控制方法，解决电压波动时无法对电压变化状态的判断和无功缺额较大问题。

2、根据本发明的一方面，本发明提供了一种构网型控制方法，包括：检测储能系统的耦合点电压波动是否超过波动阈值；所述耦合点电压波动超过所述波动阈值，则计算电压跌落持续时间指标和电压跌落幅值指标；所述电压持续跌落时间和所述电压跌落幅值指标计算电压状态感知指标，根据不同的所述电压状态感知指标选择不同的构网型储能无功出力方式，得出相应无功补偿值。

3、更进一步地，所述检测储能系统的耦合点电压波动是否超过波动阈值，具体：检测储能系统的耦合点电压幅值，并且将所述耦合点电压幅值与正常工作电压参考值进行比较，从而得出所述耦合点电压波动，所述波动阈值根据所述正常工作电压波动幅度设置，若所述耦合点电压波动未超过所述波动阈值，则所述构网型储能不执行。

4、更进一步地，所述电压跌落持续时间指标的计算公式为：

5、；

6、其中，td(t)为电压跌落持续时间值，tmin为所述电压持续时间最小值，tmax为所述电压持续时间最大值；

7、所述电压跌落幅值指标的计算公式为：

8、；

9、其中，u(t)为所述耦合点电压幅值，umax、umin、ulim为电压的稳态区间上区间值，umin为电压的稳态区间下区间值，ulim为电压崩溃临界电压值。

10、更进一步地，所述电压状态感知指标的计算公式为：

11、。

12、更进一步地，所述根据不同的所述电压状态感知指标选择不同的所述构网型储能无功出力方式，具体内容如下：当所述电压状态感知指标=0时，表示所述耦合点电压波动介于umin和umax之间或电压跌落持续时间极短，所述构网型储能无需进行无功支撑，此时所述构网型储能不执行；当所述电压状态感知指标∈(0，50)时，动态无功支撑的紧急程度与的数值成正比，所述构网型储能按照下式进行所述无功补偿，所述无功补偿的计算公式为：；其中，k为无功调节系数，q0为储能无功出力初始值；当所述电压状态感知指标=50时，表示当前电网极可能出现电压崩溃或已发生电压崩溃，动态无功支撑的紧急程度最高，所述构网型储能按照允许的最大无功功率进行所述无功补偿，所述无功补偿的计算公式为：。

13、更进一步地，所述当所述电压状态感知指标∈(0，50)时，判断电网电压是否开始回升，若所述电网电压开始回升，则所述构网型储能不执行，不进行无功补偿；若所述电网电压不回升，则所述构网型储能进行所述无功补偿。

14、更进一步地，在得出所述相应无功补偿值后，检测所述无功补偿值是否超过储能变流器的无功补偿值最大值，若所述无功补偿值小于或等于所述无功补偿值最大值，则所述储能变流器按照所述无功补偿值进行所述无功补偿；若所述无功补偿值大于所述无功补偿值最大值，则所述储能变流器按照无功补偿值最大值进行所述无功补偿。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种构网型控制装置，包括：检测模块，用于检测储能系统的耦合点电压波动是否超过波动阈值；处理模块，用于计算电压跌落持续时间指标和电压跌落幅值指标，根据所述电压持续跌落时间和所述电压跌落幅值指标计算电压状态感知指标；执行模块，用于根据不同的所述电压状态感知指标选择不同的构网型储能无功出力方式，执行相应无功补偿。

16、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与该至少一个处理器通信连接的存储器；

17、其中，该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行本发明实施例中任一发电功率预测方法。

18、根据本发明的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，该计算机指令用于使计算机执行本发明实施例中任一发电功率预测方法。

19、根据本发明的技术，通过在电网发生故障造成电压跌落时检测储能系统的耦合点电压波动是否超过波动阈值，从而决定是否进行无功补偿。如果耦合点电压波动超过控制方法设定波动阈值，则表明电网故障严重，交流电路无功缺额较大，因此控制方法让构网型储能进行无功补偿，避免电压难以恢复正常值和电压崩溃情况发生。在电压波动超过设置的波动阈值时，通过计算电压跌落持续时间指标和电压跌落幅值指标，从而得知电压跌落严重性，进而根据指标值得出电压跌落情况，而选择与其适配的构网型储能无功出力方式，输出与电网情况相适应的无功补偿值，完成构网型储能变系数自适应控制，储能进行自适应的无功补偿，实现无功自主支撑。对无功控制环节的改造有利于维持电力系统的稳定性，并根据电压变化的状态实现满足电压支撑需求的自适应动态无功补偿。

20、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种构网型控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的构网型控制方法，其特征在于，所述检测储能系统的耦合点电压波动是否超过波动阈值，具体：

3.根据权利要求1所述的构网型控制方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的构网型控制方法，其特征在于，所述电压状态感知指标的计算公式为：

5.根据权利要求4所述的构网型控制方法，其特征在于，所述根据不同的所述电压状态感知指标选择不同的所述构网型储能无功出力方式，具体内容如下：

6.根据权利要求5所述的构网型控制方法，其特征在于，所述当所述电压状态感知指标∈(0，50)时，判断电网电压是否开始回升，若所述电网电压开始回升，则所述构网型储能不执行，不进行无功补偿；若所述电网电压不回升，则所述构网型储能进行所述无功补偿。

7.根据权利要求1所述的构网型控制方法，其特征在于，在得出所述相应无功补偿值后，检测所述无功补偿值是否超过储能变流器的无功补偿值最大值，若所述无功补偿值小于或等于所述无功补偿值最大值，则所述储能变流器按照所述无功补偿值进行所述无功补偿；若所述无功补偿值大于所述无功补偿值最大值，则所述储能变流器按照无功补偿值最大值进行所述无功补偿。

8.一种构网型控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与该至少一个处理器通信连接的存储器；

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种构网型控制方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：检测储能系统电压波动是否超过波动阈值；若电压波动超过波动阈值，则计算电压跌落持续时间指标和电压跌落幅值指标；用电压持续跌落时间和电压跌落幅值指标计算电压状态感知指标，根据电压状态感知指标选择相应构网型储能无功出力方式，得出相应无功补偿值。本发明在基于电磁暂态软件仿真平台搭建典型的储能系统模型，对基于虚拟同步发电机控制的自适应动态无功补偿的构网型控制方法进行仿真验证，结果表明其可以改善耦合点电压骤升、骤变和连续骤变时的无功出力情况，解决耦合点电压无功支撑效果不理想的情况，具有较好的工程应用价值。

技术研发人员：孙可,吴哲,但扬清,王蕾,王晨轩,黄启晖,郑朝明,顾益磊,孙飞飞,沈志恒,张帆,郑伟民,何英静,高强,岳宗祖,王岑峰,许恩超,丁一凡
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17