一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，包括以下步骤：获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数；获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子；根据得到的电压稳定裕度参数以及电压影响支撑因子获得电力系统电压稳定性指标参数，根据电压稳定性指标参数的判定关系，利用超级电容进行充放电，使得电压稳定性指标参数在系统电压稳定范围内。本发明专利技术通过各个因子之间的关系，准确判断出系统电压是否稳定，计算不稳定时超级电容的调节功率，使得系统电压始终处于稳定状态，减少不必要的损失，保护电力系统正常运行。保护电力系统正常运行。保护电力系统正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，具体为一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济快速发展，对电力生产的环保需求日益增加，风光等新能源发电比例不断提高，与火电机组运行特性不同，大规模高比例风电光电并网将会使得电力系统的运行特性发生实质性变化，电力系统电压的稳定性将会受到冲击，为保证电力系统运行的稳定性，可采用电力系统中超级电容安装技术，并控制超级电容充放电，从而对电力系统的电压快速调节，可改善高比例风光的多能源电力系统电压稳定性，减少不必要的损失，因此，有必要研究一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，通过各个因子之间的关系，准确判断出系统电压是否稳定，计算不稳定时超级电容的调节功率，使得系统电压始终处于稳定状态，减少不必要的损失，保护电力系统正常运行。
[0004]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0005]一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，具体包括以下步骤：
[0006]获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数；
[0007]获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子；
[0008]根据得到的电压稳定裕度参数以及电压影响支撑因子获得电力系统电压稳定性指标参数，根据电压稳定性指标参数的判定关系，利用超级电容进行充放电，使得电压稳定性指标参数在系统电压稳定范围内。
[0009]进一步的，获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数的方法为：
[0010]获取电压待调节控制系统中的纯电阻负荷P
r
、非纯电阻负荷P
s
、风电机组装机容量的标幺值P
w”、光伏机组装机容量的标幺值P
pv”、火电机组装机容量P
G
，并获取电压待调节控制系统中的风机运行空气平均密度标幺值ρ”、实测平均风速标幺值V”、风轮半径标幺值R”w
、风轮转速标幺值ω
r”，并获取电压待调节控制系统中的光伏倾斜面上有效辐射强度标幺值I
θ”，光伏列阵额定功率标幺值P
pvs”，环境实测平均温度标幺值T”，环境参考温度标幺值T
ref”，光伏组件功率温度系数γ、光伏系统效率η；从而得到风能影响因子α
w
、光能影响因子α
pv
：
[0011][0012][0013]式中，i
w
为第i台风机，n
w
为共n台风机，i
pv
为第i台光伏，n
pv
为共n台光伏，t
w
为风机运行时间，t
pv
为光伏运行时间；
[0014]根据风能影响因子α
w
和光能影响因子α
pv
获得系统电压稳定裕度参数α：
[0015][0016]进一步的，获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子的方法为：
[0017]获取电压待调节控制系统的超级电容串联个数n、并联个数m、超级电容装机容量P
sc
、电力系统节点额定电压U
j
和最大绝对电压U
max
，并获取流过超级电容的电流的标幺值I
t”、主电容容量的标幺值C”、极化电压的标幺值U
p”、极化电阻的标幺值R
p”、极化电容容量的标幺值C
p”、等效电阻的标幺值R
s”、端电压的标幺值U
t”、初始电荷储存量的标幺值Q
0”、一定温度下的最大可用电荷的标幺值Q
N”、库伦效率η
c
；从而得到超级电容影响因子β
sc
及超级电容实际储存电容指标Z
t
：
[0018][0019][0020]式中，t
sc
为超级电容运行时间，i
sc
为第i个超级电容；
[0021]根据获得的超级电容影响因子β
sc
及超级电容实际储存电容指标Z
t
获得超级电容对电力系统电压支撑影响因子β：
[0022][0023]进一步的，根据得到的电压稳定裕度参数以及电压影响支撑因子获得电力系统电压稳定性指标参数，根据电压稳定性指标参数的判定关系，利用超级电容进行充放电，使得电压稳定性指标参数在系统电压稳定范围内的方法为：
[0024]根据获得的电压稳定裕度参数α和电压影响支撑因子β获得电力系统电压稳定性指标参数δ：
[0025][0026]根据获得的电力系统电压稳定性参数指标δ进行稳定性判定，当δ在1.25
‑
1.65范围内，说明电力系统电压是稳定的；当δ小于1.25时，电力系统电压处于不稳定状态，超级电容对系统进行放电调节，放电功率为P
d
；当δ大于1.65时，电力系统电压处于不稳定状态，超级电容对系统进行充电调节，充电功率为P
rc
；其中，
[0027][0028][0029]进一步的，电压待调节控制系统为装机容量100MW以内的电力系统。
[0030]有益效果
[0031]本专利技术与现有技术相比具备以下有益效果：
[0032]本专利技术针对高比例风光能源电力系统电压不稳定，通过相关参数的计算，得到一种利用超级电容充放电对电力系统进行调压的调节控制方法，通过各个因子之间的关系，准确判断出系统电压是否稳定，计算不稳定时超级电容的调节功率，使得系统电压始终处于稳定状态，减少不必要的损失，保护电力系统正常运行。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的基于超级电容的电力系统电压调节控制方法流程框图；
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：
[0036]一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，具体包括以下步骤：
[0037]S1、获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数；
[0038]S2、获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子；
[0039]S3、根据得到的电压稳定裕度参数以及电压影响支撑因子获得电力系统电压稳定性指标参数，根据电压稳定性指标参数的判定关系，利用超级电容进行充放电，使得电压稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数；获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子；根据得到的电压稳定裕度参数以及电压影响支撑因子获得电力系统电压稳定性指标参数，根据电压稳定性指标参数的判定关系，利用超级电容进行充放电，使得电压稳定性指标参数在系统电压稳定范围内。2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，其特征在于：获取电压待调节控制系统的负荷数据，从而得到系统中电压稳定裕度参数的方法为：获取电压待调节控制系统中的纯电阻负荷P
r
、非纯电阻负荷P
s
、风电机组装机容量的标幺值P
w”、光伏机组装机容量的标幺值P
pv”、火电机组装机容量P
G
，并获取电压待调节控制系统中的风机运行空气平均密度标幺值ρ”、实测平均风速标幺值V”、风轮半径标幺值R
″
w
、风轮转速标幺值ω
r”，并获取电压待调节控制系统中的光伏倾斜面上有效辐射强度标幺值I
θ”，光伏列阵额定功率标幺值P
pvs”，环境实测平均温度标幺值T”，环境参考温度标幺值T
ref”，光伏组件功率温度系数γ、光伏系统效率η；从而得到风能影响因子α
w
、光能影响因子α
pv
：：式中，i
w
为第i台风机，n
w
为共n台风机，i
pv
为第i台光伏，n
pv
为共n台光伏，t
w
为风机运行时间，t
pv
为光伏运行时间；根据风能影响因子α
w
和光能影响因子α
pv
获得系统电压稳定裕度参数α：3.根据权利要求2所述的一种基于超级电容的电力系统电压调节控制方法，其特征在于：获取电压待调节控制系统的超级电容数据，从而得到超级电容对电力系统电压的影响支撑因子的方法为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪菲，孙阔，张章，迟福建，张梁，王哲，杨帆，罗涛，李桂鑫，王继革，赵长伟，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：