[发明专利]一种计及电网功率因数的储能调压控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种计及电网功率因数的储能调压控制方法及装置，该方法利用储能系统的无功功率双向流动、控制精确的特点，改善电网电压波动等问题。通过检测电网运行参数，控制储能系统进行无功功率的充放，改善电网电压波动等电压波动问题，以达到提高和改善电网电压稳定性和供电电能质量，同时，并在一定程度上拓宽储能的应用场景，延展其应用经济性。

技术领域

本发明属于储能控制领域，特别涉及一种计及电网功率因数的储能调压控制方法。

背景技术

电能质量问题特别是电压波动问题越来越多地引起了国内外电力系统及电力用户的普遍关注。电能质量问题一般包括电压陡升、电压波动、电压中断、电压失衡及谐波干扰。在这些电能质量问题中，发生次数最多形式最严峻的就是电压波动问题。电压波动在诸多影响用电设备正常工作的电能质量问题中被认为最严重的一个。

电压波动(voltage sag)，也称为电压凹陷，是指系统额定运行电压有效值在几秒甚至几毫秒时间内发生骤降又恢复到正常状态的现象。在南非国家标准NRS 048-2:2003中规定：用户侧电气设备要求能够具有电压波动到70％时承受150ms、80％时600ms、80％时长期运行的抗扰度水平，同时也规定了电网出现的电压波动的频度。常规的解决电压波动问题方案如采用备用电源快速切换、不间断电源(UPS)、动态电压恢复器、多功能电压瞬时补偿装置等，或存在动作不够迅速或损耗大，效率不高或经济型不足等问题。

储能系统具有功率控制精准、响应迅速的特点，且其参与电网调压，充放无功功率仅占用PCS容量，而不消耗有功功率，在现今储能应用市场爆发式增长的现状下，将储能系统用于改善参与电网调压，在拓展储能应用场景的同时，还可以提高其应用经济型，对其发展具有重要理论和实践意义，而储能参与电网辅助调压有一系列理论方法与技术问题需要解决，控制方法问题即是其中之一。

发明内容

本发明提出了一种计及电网功率因数的储能调压控制方法及装置，其目的是利用储能系统的无功功率双向流动、控制精确的特点，改善电网电压波动等问题。通过检测电网运行参数，同时考虑电网运行功率因数等状态，控制储能系统进行无功功率的充放，改善电网电压波动等电压波动问题，以达到提高电网电压稳定性，改善供电电能质量和提高供电经济性的目的，同时，并在一定程度上拓宽储能的应用场景，延展其应用经济性。

本发明提供的技术方案如下：

一种计及电网功率因数的储能调压控制方法，包括以下几个步骤：

步骤1：将由PCS装置控制的电池储能系统经断路器和变压器并入电网；

步骤2：实时采集电网运行数据，包括电网参考电压值U_N，对应i时刻储能并网点电压U_ppci、储能系统自身电压U_bi、功率因数λ_i；

步骤3：根据步骤2实时采集的储能并网点电压U_ppci，电池储能系统自身电压U_bi，功率因数λ_i和电网参考电压值U_N，判断电网需求状态，若电压出现波动，则根据电压波动情况确定电池储能系统的动作方式及出力方向、大小，若电压处于正常状态，则返回步骤2进入下一个检测周期；

步骤4：根据电池储能系统参与电网调压的动作区域和理论调压指令Q_bi，以及电池储能系统中电源正常工作时的出力限值最大值Q_bmax、最小值Q_bmin，确定电池储能系统对应时刻调压的实际出力值Q_Bi；

步骤5：根据电池储能系统中电源对应的调压的实际出力值Q_Bi，控制电池储能系统中电源的输出功率，从而对电池储能系统中电源进行充/放电，完成电网调压的协调控制。