一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法技术

本发明专利技术提出的是一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，该方法包括：

【技术实现步骤摘要】
一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法


[0001]本专利技术涉及一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，属于储能系统调控领域
。

技术介绍

[0002]高比例新能源接入新型电力系统，其固有的随机性和波动性，导致出现电网电能供需难以实现平衡
、
电网的整体抗扰动能力下降等问题，需通过消耗电力系统中的可调资源进行调节提升电网稳定性；储能属于灵活性资源，具备双向调节能力，可实现电能的时空转移，有效解决可再生能源的消纳问题，保证电网电能供需平衡；电网中通过部署多个储能，满足电网调峰
、
调压等多种场景的需求，较好的匹电网的运行要求与可再生能源的电力消纳需求；然而，电网发生大扰动时容易导致电网电压急剧下降，不同储能参与调压的无功功率和调节能力迥异，缺乏有效的协调控制方法，不利于电网调压，且可能导致容量较少的储能吸收或放出较多的无功功率参与电网电压的调节，不利于储能的安全，为了提升大扰动下电压稳定性，常采用按容量比例分配
。
[0003]电网发生大扰动
(
如三相短路故障
)
后，导致节点电压急剧降低，通过无功补偿装置参与电网调压，提升电网电压稳定；然而，传统的无功补偿装置补偿精度高
、
范围大，控制灵活，但成本较高，尚难以大面积普及应用；储能因具备功率的四象限快速调节能力，可兼顾无功补偿与有功平衡，储能应用于提升配电网电压稳定问题，已成为当前的研究热点；不同储能参与调压的无功功率和调节能力迥异，需通过有效的协调控制方法，提升电网电压稳定性，且保证储能安全稳定运行能力；目前常采用按容量比例分配各储能需要发出或吸收的无功功率，未考虑不同变电站母线接入储能对电网电压调节效果，导致无功补偿效果较差，不利于系统稳定；现有技术没有考虑不同变电站母线接入储能对电网整体电压的影响情况，现有技术无法解决多储能协调控制的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出的是一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其目的旨在解决不同变电站母线接入的储能之间无法进行协调控制的问题
。
[0005]本专利技术的技术解决方案：一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，该方法包括：
[0006]1、
计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度；
[0007]2、
根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力
。
[0008]进一步地，所述计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度，具体包括：计算电网区域内每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度
。
[0009]进一步地，所述计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏
度，具体还包括：根据每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度得到电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度
。
[0010]进一步地，所述计算电网区域内每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度，具体包括：
[0011]1‑
1、
对第
i
个储能变电站的母线投入的无功补偿容量叠加一个无功扰动
Δ
Q
i
，在此无功扰动下第
j
个变电站的母线电压产生一个电压变化量
Δ
U
j
，
i≤n
，
j≤m
，
n
为电网中储能变电站的总数，
m
为电网中变电站的总数，
n≤m
；
[0012]1‑
2、
通过公式
(1)
得到第
j
个变电站的母线电压对第
i
个储能变电站无功扰动的灵敏度
λ
ij
：
[0013][0014]进一步地，所述根据每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度得到电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度，具体包括：
[0015]1‑
3、
通过公式
(2)
得到电网整体电压水平对第
i
个储能变电站无功变化的区域灵敏度
λ
i
：
[0016][0017]其中，
λ
i
为电网整体电压水平对第
i
个储能变电站无功变化的区域灵敏度，
m
为电网中变电站的总数，
λ
ij
为第
j
个变电站的母线电压对第
i
个储能变电站无功扰动的灵敏度
。
[0018]进一步地，所述根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力，具体包括：
[0019]2‑
1)、
计算得到每个储能变电站中母线接入的储能所需发出或吸收的无功功率
。
[0020]进一步地，所述根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力，具体还包括：
[0021]2‑
2)、
通过储能无功控制策略对各储能变电站中母线接入的储能所需发出或吸收的无功功率进行控制
。
[0022]进一步地，所述计算得到每个储能变电站中母线接入的储能所需发出或吸收的无功功率，具体包括：
[0023]通过公式
(3)
得到第
i
个储能变电站中母线接入的储能所需发出或吸收的无功功率：
[0024][0025]其中，式中，
Q
s
为大扰动下提升电网整体电压水平所需的最大无功功率，
Q
′
bess,i
为第
i
个储能变电站中母线接入的储能需要发出或吸收的无功功率；
λ
i
为电网整体电压水平对第
i
个储能变电站无功变化的区域灵敏度，
λ
k
为电网整体电压水平对第
k
个储能变电站无功变化的区域灵敏度，
k
＝
1,2,
……
，
n
；
n
为电网中储能变电站的总数，
i≤n。
[0026]进一步地，所述储能无功控制策略，具体包括：对每个储能变电站进行储能
PI
控制和对每个储能变电站中储能进行无功功率限制约束；
[0027]所述对每个储能变电站进行储能
PI
控制，具体包括公式
(4)
：
[0028][0029]式中：
U
Ref,i
为第
i
个储能变电站的母线参考电压，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是该方法包括：
S1、
计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度；
S2、
根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力
。2.
根据权利要求1所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度，具体包括：计算电网区域内每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度
。3.
根据权利要求2所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述计算电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度，具体还包括：根据每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度得到电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度
。4.
根据权利要求2所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述计算电网区域内每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度，具体包括：1‑
1、
对第
i
个储能变电站的母线投入的无功补偿容量叠加一个无功扰动
Δ
Q
i
，在此无功扰动下第
j
个变电站的母线电压产生一个电压变化量
Δ
U
j
，
i≤n
，
j≤m
，
n
为电网中储能变电站的总数，
m
为电网中变电站的总数，
n≤m
；1‑
2、
通过公式
(1)
得到第
j
个变电站的母线电压对第
i
个储能变电站无功扰动的灵敏度
λ
ij
：
5.
根据权利要求3所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述根据每个变电站的母线电压对每个储能变电站无功扰动的灵敏度得到电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度，具体包括：1‑
3、
通过公式
(2)
得到电网整体电压水平对第
i
个储能变电站无功变化的区域灵敏度
λ
i
：其中，
λ
i
为电网整体电压水平对第
i
个储能变电站无功变化的区域灵敏度，
m
为电网中变电站的总数，
λ
ij
为第
j
个变电站的母线电压对第
i
个储能变电站无功扰动的灵敏度
。6.
根据权利要求1所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力，具体包括：2‑
1)、
计算得到每个储能变电站中母线接入的储能所需发出或吸收的无功功率
。7.
根据权利要求6所述的一种提升电网电压稳定性的多储能协调控制方法，其特征是所述根据电网整体电压水平对每个储能变电站无功变化的区域灵敏度分配各储能变电站中储能的无功出力，具体还包括：
2
‑
2)、
通过储能无功控制策略对各储能变电站中母线接入的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马生坤，王满商，郑天文，梅生伟，赵琛胤，蒋力波，侯超，张程云，潘磊，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：