[发明专利]孤网中基于储能及无功补偿系统的负荷平衡方法及装置

说明书

孤网中基于储能及无功补偿系统的负荷平衡方法及装置，方法包括：当孤网系统负荷突升时，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统所需的无功及有功进行补偿；当孤网系统负荷突降时，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统多出的无功及有功进行吸收。本发明根据孤网运行中负荷的波动情况进行不同调节方案的设置，其中通过利用储能系统结合无功补偿系统共同承担系统负荷波动时无功的补偿，避免了传统方式设备容量长期的闲置，降低无功补偿设备的总容量，使其更具经济性。

技术领域

本发明涉及孤网系统运行控制领域，具体涉及一种孤网中基于储能及无功补偿系统的负荷平衡方法及装置。

背景技术

现代储能系统特点在于其相应速度较快，既可以发出电能，又可以吸收电能，并且在某些情况下可以作为调节配电系统中的无功电源。这些功能使得储能系统能够充当孤网内的各种角色，例如不间断的孤岛电源、稳定频率的负载以及备用电源等。储能系统的特性使得传统电力系统由只能从“发电-输电-用电”的刚性系统转变成了具有一定弹性的柔性系统，增强了孤网运行的安全性及可靠。随着越来越多的企业到东南亚国家投资建厂，而东南亚国家由于其特殊的地理条件，导致很多工厂的电网无法与国家电网连接，只能采用孤立电网的方式运行，而孤立电网运行的稳定性将是一个企业在东南亚投资建厂的一个重要考量指标。而该项技术目前尚无成熟的技术可以采用。

由于孤网的特性，负荷波动对系统的稳定性有很大影响，因此现有的无功补偿系统往往是以系统最大负荷波动时所需的容量进行配置，该种配置方式使得其在一般情况下均长期存在容量的富余，据在印尼某些项目的情况可知，其无功补偿系统长期使用的容量约为总容量的60％，储能系统长期使用的容量约为总容量的40％～60％，不具有经济性，但考虑如果仅仅通过降低无功补偿系统及储能系统的容量来降低成本，将会使得孤网的安全稳定性下降，难以应对极端的负荷波动。

发明内容

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种孤网中基于储能及无功补偿系统的负荷平衡方法及装置，具体方案如下：

作为本发明的第一方面，提供一种孤网中基于储能及无功补偿系统的负荷平衡方法，所述方法包括：

当孤网系统负荷突升时，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统所需的无功及有功进行补偿；

当孤网系统负荷突降时，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统多出的无功及有功进行吸收。

进一步地，当孤网系统负荷突升时，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统所需的无功及有功进行补偿具体为：

当△Q≤Q_var，△P≤S_bess时，此工况下，通过无功补偿系统及储能系统分别对孤网系统所需的无功及有功进行补偿，此时储能系统处于放电状态，此时的S_bess可视为储能系统输出有功功率P_bess的最大值；

当△Q≤Q_var，△PS_bess时，此工况下，负荷的突升已超过储能系统所能提供的上限，通过切断部分负荷的方式降低对孤网系统的冲击，所切断负荷功率△P_load≥△P-S_bess，所需的无功补偿量由无功补偿系统提供，此时的S_bess可视为储能系统输出有功功率P_bess的最大值，储能系统处于满功率放电状态；

当△Q＞Q_var，△P≤P_bess时，此工况下，超出无功补偿系统容量的无功则通过储能系统提供，储能系统输出的无功功率Q_bess＝△Q-Q_var，同时系统所需的有功功率△P也由储能系统提供；