CN113364030B - 一种储能电站被动脱网运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能电站被动脱网运行方法，包括：S1）在脱网运行前，储能电站采集数据并计算各储能单元在脱网运行时调压调频的先后顺序；S2）检测线路开关是否跳开，是则进入步骤S3，否则返回步骤S1；S3）判断是否被动脱网，是则进入步骤S4，否则结束；S4）排序为1的储能单元负责调压调频，其余储能单元功率按斜率调整至0；S5）不断检测是否收到调度下达的并网指令，是则进入步骤S6；S6）各储能单元预装调度下达的功率定值，进行调压调频的储能单元将主变高压侧电压调至与线路电压一致，随后线路开关转运行，各储能单元控制器切换至预装的功率定值，脱网运行模式结束。该方法有利于使储能电站在被动脱网后保持连续运行。

Description

一种储能电站被动脱网运行方法

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制领域，具体涉及一种储能电站被动脱网运行方法。

背景技术

储能技术在促进能源生产消费、推动能源革命和能源新业态方面发挥着重要作用，其发展受到了国家高度重视。近年来，储能技术在电力系统各个环节得到示范应用，具有减小峰谷差、改善电能质量、提供应急电源等作用。随着储能技术突破和成本快速下降，我国电化学储能电站开发建设速度加快，基本具备了储能大规模应用条件。江苏、河南、湖南等省相继投运了多个百兆瓦级电化学储能电站示范工程，但储能电站的运行控制仍有待进一步研究。

对于通过单回线与电网联络的储能电站，该回线故障时储能电站脱网；规划了多回并网联络线的储能电站，在线路检修情况下，或出于电网经济运行的考虑，也可能仅通过单回线并网，则线路故障会导致储能电站脱网。

常规电源如水电、火电在失去电网联络线的条件下会跳闸停运。与此类似，储能电站在脱网的情况可以闭锁停运。但储能变流器具备灵活的可控性，若控制其保持连续运行，则可在调度人员的指挥下利用其他回线迅速并网或在外部故障处理后并网，避免储能电站频繁启停，节约电网倒闸操作时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能电站被动脱网运行方法，该方法有利于使储能电站在被动脱网后保持连续运行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种储能电站被动脱网运行方法，储能电站初始时通过单回线与电网联络，该方法包括以下步骤：

S1)在脱网运行前，储能电站采集数据并计算各储能单元在脱网运行时调压调频的先后顺序；

S2)检测线路开关是否跳开，是则进入步骤S3，否则返回步骤S1；

S3)判断是否被动脱网，是则进入步骤S4，否则结束；

S4)步骤S1中排序为1的储能单元负责调压调频，其余储能单元有功、无功功率按斜率调整至0；

S5)检测是否收到调度下达的并网指令，是则进入步骤S6，否则重复本步骤；

S6)各储能单元控制器预装调度下达的有功、无功功率定值，步骤S4中进行调压调频的储能单元将主变高压侧电压调至与线路电压一致，随后线路开关转运行，各储能单元控制器切换至预装的有功、无功功率定值，脱网运行模式结束。

进一步地，步骤S1中，在被动脱网前，利用实时采集的联络线有功功率P_line、各储能单元有功功率P_{unit_i}以及整定的脱网运行模式下功率调零时间Δt，确定各储能单元在脱网运行模式下负责调压调频的先后顺序；其中，P_line、P_{unit_i}均以指向母线为正，i＝1,2…n，i为储能单元编号，n为储能单元个数。

进一步地，确定各储能单元在脱网运行模式下负责调压调频的先后顺序，具体为：计算各储能单元i的荷电状态变化ΔSOC_i，i＝1,2…n，

S_{unit_i}为储能单元i的容量；由ΔSOC_i和当前荷电状态计算荷电状态终态，荷电状态终态满足荷电状态限值要求的储能单元进入排序，否则不进入排序，不参与调压调频；进入排序的储能单元，ΔSOC_i小的排序在前。

进一步地，整定功率调零时间Δt时，要同时考虑储能单元承受的冲击以及调压调频储能单元的充放电深度；若考虑减小储能单元承受的冲击，则增大Δt；若考虑减小调压调频储能单元的充放电深度，则减小Δt。

进一步地，步骤S3中，所述被动脱网是指外电网(包括联络线及开关)故障导致储能电站脱网的情形。

进一步地，所述被动脱网的判据是：若测得线路电流为0，且储能电站具备跳联络线开关功能的保护中，仅线路保护动作或无保护动作，则判断为被动脱网。

进一步地，步骤S4中，负责调压调频的储能单元的外环电压控制器参考值设置为母线额定电压。

进一步地，步骤S4中，所述其余储能单元的有功、无功功率分别按斜率

减小，站内所有储能单元的功率均在脱网后Δt时调整为0；其中，i＝1,2,…,n且i≠k，k为进行调压调频的储能单元编号，Q_{unit_i}为编号为i的储能单元脱网前无功功率。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明能够保持储能电站被动脱网后连续运行，避免储能电站频繁启停，节约电网倒闸操作时间；同时，实现被动脱网时储能电站内各储能单元的良好协调，减小被动脱网带来的冲击，减小储能电站脱网运行损耗。

附图说明

图1为本发明实施例的储能电站主接线示意图。

图2为本发明实施例的方法实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1为本实施例中储能电站主接线示意图，图2为本实施例的储能电站被动脱网运行方法。本实施例中，储能电站与外电网有2回联络线，但其中一回正在检修，因此储能电站初始时通过单回线并网。某时刻该回线发生永久性故障，该回线重合闸未投。下面结合图2所示流程图说明本发明的储能电站运行方法。

如图2所示，本实施例提供了一种储能电站被动脱网运行方法，其包括以下步骤：

S1)在脱网运行前，储能电站采集数据并计算各储能单元在脱网运行时调压调频的先后顺序。

具体地，在被动脱网前，利用实时采集的联络线有功功率P_line、各储能单元有功功率P_{unit_i}以及整定的脱网运行模式下功率调零时间Δt，确定各储能单元在脱网运行模式下负责调压调频的先后顺序；其中，P_line、P_{unit_i}均以指向母线为正，i＝1,2…n，i为储能单元编号，n为储能单元个数。

其中，确定各储能单元在脱网运行模式下负责调压调频的先后顺序，具体为：计算各储能单元i的荷电状态变化ΔSOC_i，i＝1,2…n，

S_{unit_i}为储能单元i的容量；由ΔSOC_i和当前荷电状态计算荷电状态终态，荷电状态终态满足荷电状态限值要求的储能单元进入排序，否则不进入排序，不参与调压调频；进入排序的储能单元，ΔSOC_i小的排序在前。

整定功率调零时间Δt时，要同时考虑储能单元承受的冲击以及调压调频储能单元的充放电深度；若考虑减小储能单元承受的冲击，则应增大Δt；若考虑减小调压调频储能单元的充放电深度，则应减小Δt。

S2)检测线路开关是否跳开，是则进入步骤S3，否则返回步骤S1。

S3)判断是否被动脱网，是则进入步骤S4，否则结束。

其中，所述被动脱网是指外电网(包括联络线及开关)故障导致储能电站脱网的情形。所述被动脱网的判据是：若测得线路电流为0，且储能电站具备跳联络线开关功能的保护中，仅线路保护动作或无保护动作，则判断为被动脱网。

S4)选择步骤S1中排序为1的储能单元负责调压调频，其余储能单元有功、无功功率按斜率调整至0。

其中，负责调压调频的储能单元的外环电压控制器参考值设置为母线额定电压。其余储能单元的有功、无功功率分别按斜率

减小，站内所有储能单元的功率均在脱网后Δt时调整为0；其中，i＝1,2,…,n且i≠k，k为进行调压调频的储能单元编号，Q_{unit_i}为编号为i的储能单元脱网前无功功率。

S5)检测是否收到调度下达的并网指令，是则进入步骤S6，否则重复本步骤。

S6)各储能单元控制器预装调度下达的有功、无功功率定值，步骤S4中进行调压调频的储能单元将主变高压侧电压调至与线路电压一致，随后线路开关转运行，各储能单元控制器切换至预装的有功、无功功率定值，脱网运行模式结束。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种储能电站被动脱网运行方法，其特征在于，储能电站初始时通过单回线与电网联络，该运行方法包括以下步骤：

S1）在脱网运行前，储能电站采集数据并计算各储能单元在脱网运行时调压调频的先后顺序；

S2）检测线路开关是否跳开，若是，则进入步骤S3，否则返回步骤S1；

S3）判断是否被动脱网，若是，则进入步骤S4，否则结束；

S4）步骤S1中排序为1的储能单元负责调压调频，其余储能单元的有功功率和无功功率按斜率调整至0；

S5）检测是否收到调度下达的并网指令，若是，则进入步骤S6，否则重复本步骤；

S6）各储能单元控制器预装调度下达的有功功率定值和无功功率定值，步骤S4中进行调压调频的储能单元将主变高压侧电压调至与线路电压一致，随后线路开关转运行，各储能单元控制器切换至预装的有功功率定值和无功功率定值，脱网运行模式结束；

其中，步骤S1中，在被动脱网前，利用实时采集的联络线有功功率P _line、各储能单元有功功率P _{unit_i} 以及整定的脱网运行模式下功率调零时间Δt，确定各储能单元在脱网运行模式下负责调压调频的先后顺序，具体为：

计算各储能单元i的荷电状态变化ΔSOC _i ，

，S _{unit_i}为储能单元i的容量；由ΔSOC _i 和当前荷电状态计算荷电状态终态，荷电状态终态满足荷电状态限值要求的储能单元进入排序，否则不进入排序，且不参与调压调频；进入排序的储能单元，ΔSOC _i 小的排序在前；其中，P _line、P _{unit_i} 均以指向母线为正，i=1,2…n，i为储能单元编号，n为储能单元个数；

整定功率调零时间Δt时，要同时考虑储能单元承受的冲击以及调压调频储能单元的充放电深度；若考虑减小储能单元承受的冲击，则增大Δt；若考虑减小调压调频储能单元的充放电深度，则减小Δt；步骤S4中，所述其余储能单元的有功功率分别按斜率

减小，其余储能单元的无功功率分别按斜率/>

减小，储能电站内所有储能单元的功率均在脱网后Δt时调整为0；其中，i≠k，k为进行调压调频的储能单元编号，Q _{unit_i} 为编号为i的储能单元脱网前无功功率；所述被动脱网的判据是：若测得线路电流为0，且储能电站具备跳联络线开关功能的保护中，仅线路保护动作或无保护动作，则判断为被动脱网。

2.根据权利要求1所述的一种储能电站被动脱网运行方法，其特征在于，步骤S3中，所述被动脱网是指外电网故障导致储能电站脱网的情形。

3.根据权利要求2所述的一种储能电站被动脱网运行方法，其特征在于，所述外电网包括联络线及开关。

4.根据权利要求1所述的一种储能电站被动脱网运行方法，其特征在于，步骤S4中，负责调压调频的储能单元的外环电压控制器参考值设置为母线额定电压。

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