CN108199390A - 一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法及系统，获取配电网电压和分布式储能系统电压；根据收集的所述电压对所述配电网电压是否处于可调节区间的判断对分布式储能系统下达充放电命令；所述分布式储能系统根据所述命令充电或放电。本发明改善了配电网电压质量，在电压跌落时储能放电，电压过高时储能充电，从而达到利用多个分布式储能调节配电网电压，提高配电网电能质量的效果。

Description

一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种调压技术，具体涉及一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法及系统。
背景技术
分布式光伏在得到快速发展，随着分布式光伏的在配电网渗透率的提高，其间歇性、不稳定性对电网的电能质量带来了不良影响，如中午的发电高峰，大量有功功率注入配电系统使其电压升高，而且配电网存在线路较长、负荷情况复杂等问题，在线路末端经常出现电压越限的情况。
具有四象限调节功能的储能系统被认为是解决光伏并网问题的有效方式，储能系统在配电网中的安装量也日益提高，然而，目前各分布式储能系统的业主不同，多以自己效益最大化为目标，没有统一的控制系统，大量储能系统的无序控制不仅不不能改善电能质量，还有可能加剧电网的不稳定性。因此，需要提供一种控制策略对所有分布式储能系统进行协调控制以改善配电网电压质量。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法及系统，本发明改善了配电网电压质量，在电压跌落时储能放电，电压过高时储能充电，从而达到利用多个分布式储能调节配电网电压，提高配电网电能质量的效果。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法，其改进之处在于：
获取配电网电压和分布式储能系统电压；
根据收集的所述电压对所述配电网电压是否处于可调节区间的判断对分布式储能系统下达充放电命令；
所述分布式储能系统根据所述命令充电或放电。
进一步地：所述判断包括：
若所述配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；反之，则对配电网电压是否大于第一电压阈值或是否小于第三电压阈值作出判断。
进一步地：若大于第一电压阈值，则判断所述配电网电压是否大于第二电压阈值，若小于第一电压阈值，所述配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；
若大于第二电压阈值，则配电网电压超出第二可调节区间，所述分布式储能系统不动作；若小于第二电压阈值，则判断配电网电压超出第二可调节区间的时间是否超过时间参考值，若是，所述分布式储能系统充电；若否，所述分布式储能系统不动作。
进一步地：所述第一可调节区间的电压为0.9～1.1p.u.；所述第二可调节区间的电压为1.1～1.8p.u.；所述第一电压阈值为1.1p.u.；所述第二电压阈值为1.8p.u.。
进一步地：若小于第三电压阈值，则判断是否小于第四电压阈值；若大于第三电压阈值，则配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；
若小于第四电压阈值，则配电网电压超出第三可调节区间，所述分布式储能系统不动作；若大于第二电压阈值，则判断配电网电压超出第三可调节区间的时间是否超过时间参考值，若是，所述分布式储能系统放电；若否，所述分布式储能系统不动作。
进一步地：所述第一可调节区间的电压为0.9～1.1p.u.；所述第三可调节区间的电压为0.1～0.9p.u.；所述第三电压阈值为0.9p.u.；所述第四电压阈值为0.1p.u.。
进一步地：所述分布式储能根据指令进行充电时，包括：
根据所述分布式储能系统中的一个储能系统的荷电状态SOC是否大于0.9p.u，确定该分布式储能系统充电，或该分布式储能系统待机，并执行下一步；
对所述分布式储能系统中的储能系统依次进行上述判断，直至确认所述分布式储能系统中的荷电状态SOC是否大于0.9p.u的所述储能系统，若否，所述分布式储能系统中的该储能系统充电，若是，该储能系统待机。
进一步地：分布式储能根据指令进行放电时，包括：
根据所述分布式储能系统中的一个储能系统的荷电状态SOC是否大于0.1p.u.，确定该分布式储能系统放电，或该分布式储能系统待机，并执行下一步；
对所述分布式储能系统中的储能系统依次进行上述判断，直至确认所述分布式储能系统中的荷电状态SOC是否大于0.1p.u.的所述储能系统，若否，所述分布式储能系统中的该储能系统放电，若是，该储能系统待机。
本发明还提供一种利用分布式储能系统控制配电网调压的系统，其改进之处在于：
采集模块，用于采集配电网电压和分布式储能系统电压；
控制模块，用于判断配电网电压是否处于可调节区间，并向分布式储能系统下达充放电命令；
充放电模块，用于所述分布式储能系统根据所述指令进行充电或放电。
进一步地：所述控制模块，包括：
控制子模块，用于判断配电网电压是否处于第一可调节区间；
阈值控制模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值或是否小于第三电压阈值，并用于判断是否大于第二电压阈值或小于第四电压阈值。
进一步地：所述阈值控制模块包括：
电压阈值判断分模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值、是否大于第二电压阈值、是否小于第三电压阈值或是否小于第四电压阈值。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的有益效果是：
本发明解决了各分布式储能系统的业主不同，多以自己效益最大化为目标，没有统一的控制系统，大量储能系统的无序控制不仅不会改善电能质量，还有可能加剧电网的不稳定性的问题，应用于含分布式储能的配电系统，改善了配电网电压质量，在电压跌落时储能放电，电压过高时储能充电，从而达到利用多个分布式储能调节配电网电压，提高配电网电能质量的效果。
附图说明
下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：
图1是本发明提供的控制方法流程示意图；
图2是本发明提供的含分布式储能的配电系统示意图；
图3是本发明提供的充电时各分布式储能出力流程图；
图4是本发明提供的放电时各分布式储能出力流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
实施例一、
为了克服各分布式储能系统的业主不同，多以自己效益最大化为目标，没有统一的控制系统，大量储能系统的无序控制不仅不会改善电能质量，还有可能加剧电网的不稳定性的缺陷，本发明提供一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法，其流程示意图如图1所示，包括：
步骤1：获取配电网电压和各分布式储能系统数据；
步骤2：根据电压参考区间判断电压是否处在可调节区间；
步骤3：判断电压偏离时间是否超过参考时间，并下达n个分布式储能系统充放电命令；
步骤4：在下一个采样时刻t＝t+1，更新数据并重复上述步骤，实现滚动调压的效果。
含分布式储能的配电系统示意图如图2所示，包括：
(1)分布式储能的容量最大的储能系统为主储能编号为1，其它为从储能，按照容量大小依次编号。若有几个储能系统同时受控，可将该储能组视为一个储能系统，按总容量大小进行编号。
(2)在配电系统的若干节点安装有不同类型不同容量的储能系统，监控系统与配电网电压检测系统、各分布式储能系统之间可以进行通信，将配电网的电压监测结果和各储能系统的SOC上传到监控系统，监控系统的中央处理单元对数据进行分析计算，并将指令下达给各储能系统。
步骤2中，判断电压是否处在可调节区间的步骤如下：
步骤2.1：判断电压是否处于区间(0.9，1.1)p.u.，若是则电压偏差处于可承受区间，储能不动作，若否则进行步骤2.2；p.u.表示标幺值。
步骤2.2：电压大于1.1p.u.时，判断电压是否大于1.8p.u.，若是则电压超出可调节区间储能不动作，若是则进行步骤2.3.1；电压小于0.9p.u.时，判断电压是否小于0.1p.u.，若是则电压超出可调节区间储能不动作，若是则进行步骤2.3.2；
步骤2.3.1：判断电压处于不合理区间的时间是否超过参考值，若是则储能系统充电，若否则储能系统不动作；
步骤2.3.2：判断电压处于不合理区间的时间是否超过参考值，若是则储能系统放电，若否则储能系统不动作。
步骤3中，充电时各分布式储能出力流程图如图3所示，n个分布式储能根据指令进行充电时的步骤如下：
步骤3.1：判断1号储能系统的荷电状态SOC是否大于0.9p.u.，若否则1号储能系统充电，若是则1号储能系统待机，执行步骤3.2；
步骤3.2：判断2号储能系统的SOC是否大于0.9p.u.，若否则2号储能系统充电，若是则2号储能系统待机，执行步骤3.3；
步骤3.3：依次对n各储能进行上述判断，直至判断n号储能系统的SOC是否大于0.9p.u.，若否则n号储能系统充电，若是则n号储能系统待机。
所述步骤3中，放电时各分布式储能出力流程图如图4所示，n个分布式储能根据指令进行放电时的步骤如下：
步骤4.1：判断1号储能系统的SOC是否大于0.1p.u.，若否则1号储能系统放电，若是则1号储能系统待机，执行步骤4.2；
步骤4.2：判断2号储能系统的SOC是否大于0.1p.u.，若否则2号储能系统放电，若是则2号储能系统待机，执行步骤4.3；
步骤4.3：依次对n各储能进行上述判断，直至判断n号储能系统的SOC是否大于0.1p.u.，若否则n号储能系统放电，若是则n号储能系统待机。
实施例二、
基于同样的发明构思，本发明还提供一种利用分布式储能系统控制配电网调压的系统，这些设备解决问题的原理与一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
所述利用分布式储能系统控制配电网调压的系统包括：
采集模块，用于采集配电网电压和分布式储能系统电压；
控制模块，用于判断配电网电压是否处于可调节区间，并向分布式储能系统下达充放电命令；
充放电模块，用于所述分布式储能系统根据所述指令进行充电或放电。
进一步地：所述控制模块，包括：
控制子模块，用于判断配电网电压是否处于第一可调节区间；
阈值控制模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值或是否小于第三电压阈值，并用于判断是否大于第二电压阈值或小于第四电压阈值。
进一步地：所述阈值控制模块包括：
电压阈值判断分模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值、是否大于第二电压阈值、是否小于第三电压阈值或是否小于第四电压阈值。
本发明所提方法可以应用于含分布式储能的配电系统，达到调节配电网电压，提高配电网电能质量的效果。
为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种利用分布式储能系统控制配电网调压的方法，其特征在于：
获取配电网电压和分布式储能系统电压；
根据收集的所述电压对所述配电网电压是否处于可调节区间的判断对分布式储能系统下达充放电命令；
所述分布式储能系统根据所述命令充电或放电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述判断包括：
若所述配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；反之，则对配电网电压是否大于第一电压阈值或是否小于第三电压阈值作出判断。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：若大于第一电压阈值，则判断所述配电网电压是否大于第二电压阈值，若小于第一电压阈值，所述配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；
若大于第二电压阈值，则配电网电压超出第二可调节区间，所述分布式储能系统不动作；若小于第二电压阈值，则判断配电网电压超出第二可调节区间的时间是否超过时间参考值，若是，所述分布式储能系统充电；若否，所述分布式储能系统不动作。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述第一可调节区间的电压为0.9～1.1p.u.；所述第二可调节区间的电压为1.1～1.8p.u.；所述第一电压阈值为1.1p.u.；所述第二电压阈值为1.8p.u.。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：若小于第三电压阈值，则判断是否小于第四电压阈值；若大于第三电压阈值，则配电网电压处于第一可调节区间，所述分布式储能系统不动作；
若小于第四电压阈值，则配电网电压超出第三可调节区间，所述分布式储能系统不动作；若大于第二电压阈值，则判断配电网电压超出第三可调节区间的时间是否超过时间参考值，若是，所述分布式储能系统放电；若否，所述分布式储能系统不动作。
6.如权利要求2或5所述的方法，其特征在于：所述第一可调节区间的电压为0.9～1.1p.u.；所述第三可调节区间的电压为0.1～0.9p.u.；所述第三电压阈值为0.9p.u.；所述第四电压阈值为0.1p.u.。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分布式储能根据指令进行充电时，包括：
根据所述分布式储能系统中的一个储能系统的荷电状态SOC是否大于0.9p.u，确定该分布式储能系统充电，或该分布式储能系统待机，并执行下一步；
对所述分布式储能系统中的储能系统依次进行上述判断，直至确认所述分布式储能系统中的荷电状态SOC是否大于0.9p.u的所述储能系统，若否，所述分布式储能系统中的该储能系统充电，若是，该储能系统待机。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：分布式储能根据指令进行放电时，包括：
根据所述分布式储能系统中的一个储能系统的荷电状态SOC是否大于0.1p.u.，确定该分布式储能系统放电，或该分布式储能系统待机，并执行下一步；
对所述分布式储能系统中的储能系统依次进行上述判断，直至确认所述分布式储能系统中的荷电状态SOC是否大于0.1p.u.的所述储能系统，若否，所述分布式储能系统中的该储能系统放电，若是，该储能系统待机。
9.一种利用分布式储能系统控制配电网调压的系统，其特征在于：
采集模块，用于采集配电网电压和分布式储能系统电压；
控制模块，用于判断配电网电压是否处于可调节区间，并向分布式储能系统下达充放电命令；
充放电模块，用于所述分布式储能系统根据所述指令进行充电或放电。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述控制模块，包括：
控制子模块，用于判断配电网电压是否处于第一可调节区间；
阈值控制模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值或是否小于第三电压阈值，并用于判断是否大于第二电压阈值或小于第四电压阈值。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述阈值控制模块包括：
电压阈值判断分模块，用于判断配电网电压是否大于第一电压阈值、是否大于第二电压阈值、是否小于第三电压阈值或是否小于第四电压阈值。
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