【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多能互补，尤其涉及一种拓扑结构的多能互补控制方法及系统。
技术介绍
1、多能互补是一种非常具有发展前景的能源形式，目前由于电网新接入能源容量的波动性增强，主要存在以下问题：1.新接入能源的惯量严重不足，对频率调节起到不利影响，存在新接入能源弃电现象；2.新接入能源耐受过电压水平比较差，在电网故障时容易脱机，对现有的新接入能源本体进行改造和试验都成本巨大；3.新接入能源发电不均匀，在非发电期间，新接入能源需要从电网吸收能量，从电网下电价格较高，增加了新接入能源发电的投资回收期。
2、针对新接入能源弃电现象，解决方法主要有以下几种，一是装设电化学储能装置，一般为锂离子电池或钠离子电池。该方案的优点是响应快速，但经济性较差，难以回收成本。二是大型抽水蓄能，该方案的优点是容量大，但投资高，选址条件较为苛刻，且需要大量的水体。三是飞轮储能，该方案的优点是响应快，寿命长，但持续时间较短，不适用提升新接入能源消纳水平。四是压缩空气储能，优点是可以将机械能直接转化电能，但储量有限。
3、针对新接入能源的电压耐受能力，主要的解决方法有以下几种，一是增加超级电容等储能装置，通过超级电容的快速响应能力，支持新接入能源本体支撑过电网故障后电压下降阶段。二是安装调相机，调相机可以支撑电网短时低电压，调相机投资较大，且耗电量较高。
4、针对新接入能源出力极不均匀，目前采用设置调峰电源，调峰电源主要是通过储能电池实现，但储能电池价格较高，增加了新接入能源投资的经济性。
技术实现思路b>
1、本申请提供了一种拓扑结构的多能互补控制方法及系统，以解决现有的新接入能源消纳、电压耐受能力不足，经济效益低的技术问题，以实现提升新接入能源消纳水平和调峰，增强新接入能源稳定性，以及增加经济收益的效果。
2、为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种解析特征多元影响的分析方法，所述方法应用于存在新接入能源的电网系统，所述方法包括：
3、配置小型抽水蓄能系统；所述小型抽水蓄能系统包括抽水蓄能机组、抽水蓄能变、上库、下库和上下水通道；所述抽水蓄能机组包括发电机和电动机；
4、根据所述发电机的过载能力、电网运行准则、以及所述新接入能源的最低正常运行电压，计算所述抽水蓄能机组的额定功率；
5、基于所述抽水蓄能机组的额定功率，在电网等值系统正常运行时，根据所述小型抽水蓄能系统的母线电压和第一电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制；以及在所述新接入能源的母线电压低于第一阈值时，根据所述新接入能源的母线电压和第二电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制。
6、优选的，所述小型抽水蓄能系统和所述新接入能源连接在同一条母线上。
7、优选的，所述根据所述发电机的过载能力、电网运行准则、以及所述新接入能源的最低正常运行电压，计算小型抽水蓄能机组的额定功率，包括：
8、根据所述发电机的过载能力和电网运行准则，计算所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化值；
9、根据所述新接入能源的最低正常运行电压，以及所述电网等值系统和所述新接入能源的残压，计算所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化的第二阈值；
10、使所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化值不大于所述第二阈值，计算所述小型抽水蓄能系统的无功折算到并网点的等值电容；
11、根据所述等值电容，计算所述抽水蓄能机组强励时相比正常无功增加的无功值；
12、根据所述抽水蓄能机组强励时相比正常无功增加的无功值，计算抽水蓄能机组的额定功率。
13、优选的，所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化值的计算公式为：
14、
15、其中，ssc表示并网点的短路容量，q表示并网点上除了小型抽水蓄能系统外的无功，us表示抽水蓄能机组无功引起电网等值电压变化值，scx表示小型抽水蓄能系统的无功折算到并网点的等值电容。
16、优选的，所述第一阈值和所述第二阈值均为0.8p.u。
17、优选的，所述小型抽水蓄能系统的无功折算到并网点的等值电容的计算公式为：
18、scx≤(ssc+q)/4，
19、所述抽水蓄能机组强励时相比正常无功增加的无功值的计算公式为：
20、
21、其中，ub表示并网点额定电压，x表示抽水蓄能机组与并网点之间等值电气阻抗值；
22、所述抽水蓄能机组的额定功率的计算公式为：
23、
24、优选的，所述根据所述小型抽水蓄能系统的母线电压和第一电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制，包括：
25、通过电压互感器将所述小型抽水蓄能系统的机端母线电压转化为二次电压信号，通过第一模数转换模块将所述二次电压信号转化为第一数字电压信号；
26、计算所述第一数字电压信号和第一电压指令的差值，得到抽水蓄能电压偏差信号，对所述抽水蓄能电压偏差信号进行放大和相加校正，得到抽水蓄能控制逻辑信号；
27、对所述抽水蓄能控制逻辑信号的幅频进行调整，输出第一控制信号，所述第一控制信号包括：第一发电机转子电压控制信号或第一电动机转子电压控制信号。
28、优选的，所述根据所述新接入能源的母线电压和第二电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制，包括：
29、通过第二模数转换模块将所述新接入能源的母线电压转化为第二数字电压信号；
30、计算所述第二数字电压信号和第二电压指令的差值，得到新接入能源电压偏差信号，对所述新接入能源电压偏差信号进行放大和相加校正，得到新接入能源控制逻辑信号；
31、对所述新接入能源控制逻辑信号的幅频进行调整后与所述第一控制信号叠加求和，输出第二控制信号，所述第二控制信号包括：第二发电机转子电压控制信号或第二电动机转子电压控制信号。
32、优选的，所述第一电压指令和第二电压指令等于抽水蓄能接地电压。
33、第二方面，本申请还提供了一种扑结构的多能互补控制系统，所述控制系统应用于存在新接入能源的电网系统，所述系统包括：小型抽水蓄能系统，抽水蓄能控制单元；
34、所述小型抽水蓄能系统包括抽水蓄能机组、抽水蓄能变、上库、下库和上下水通道；所述抽水蓄能机组包括发电机和电动机；所述抽水蓄能机组的额定功率根据所述发电机的过载能力、电网运行准则、以及所述新接入能源的最低正常运行电压计算得到；
35、所述抽水蓄能控制单元，用于基于所述抽水蓄能机组的额定功率，在电网等值系统正常运行时，根据所述小型抽水蓄能系统的母线电压和第一电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制；以及在所述新接入能源的母线电压低于第一阈值时，根据所述新接入能源的母线电压和第二电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制。
36、本申请提供了一种扑结构的多能互补控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种拓扑结构的多能互补控制方法，所述方法应用于存在新接入能源的电网系统，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述小型抽水蓄能系统和所述新接入能源连接在同一条母线上。
3.如权利要求1所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述根据所述发电机的过载能力、电网运行准则、以及所述新接入能源的最低正常运行电压，计算小型抽水蓄能机组的额定功率，包括：
4.如权利要求3所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化值的计算公式为：
5.如权利要求4所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述第一阈值和所述第二阈值均为0.8p.u。
6.如权利要求5所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述小型抽水蓄能系统的无功折算到并网点的等值电容的计算公式为：
7.如权利要求2所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述根据所述小型抽水蓄能系统的母线电压和第一电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制
8.如权利要求7所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述根据所述新接入能源的母线电压和第二电压指令，对所述发电机和所述电动机的转子进行控制，包括：
9.如权利要求8所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述第一电压指令和第二电压指令均等于抽水蓄能接地电压。
10.一种拓扑结构的多能互补控制系统，所述控制系统应用于存在新接入能源的电网系统，其特征在于，所述系统包括：小型抽水蓄能系统，抽水蓄能控制单元；
...【技术特征摘要】
1.一种拓扑结构的多能互补控制方法，所述方法应用于存在新接入能源的电网系统，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述小型抽水蓄能系统和所述新接入能源连接在同一条母线上。
3.如权利要求1所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述根据所述发电机的过载能力、电网运行准则、以及所述新接入能源的最低正常运行电压，计算小型抽水蓄能机组的额定功率，包括：
4.如权利要求3所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述小型抽水蓄能系统的无功引起电网等值电压变化值的计算公式为：
5.如权利要求4所述的拓扑结构的多能互补控制方法，其特征在于，所述第一阈值和所述第二阈值均为0.8p.u。
6.如权利要求5所述的拓扑结...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建华，厉志波，岳啸鸣，尹太元，许立长，马建胜，孙亚冰，何卓林，孙亮，侯冰雪，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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