CN114137300B - 一种共用开关站海上风电场关口计量系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种共用开关站海上风电场关口计量系统及方法，包括第一计量表、第二计量表、第三计量表、第四计量表、第五计量表、第六计量表、220kVⅢ段母线、220kVⅠ段母线、220kVⅣ段母线、220kVⅡ段母线、220kVⅥ段母线、220kVⅤ段母线、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关及第十二开关，该系统及方法能够计算不同风电场的上下网电量及电费。

Description

一种共用开关站海上风电场关口计量系统及方法
技术领域
本发明属于电力领域，涉及一种共用开关站海上风电场关口计量系统及方法。
背景技术
海上风电装机容量进入空前高涨阶段，一种共用开关站海上风电场新型电力系统应运而成。海上风力发电场通过海缆将风力发电传输至陆上开关站，经过开关站将电能传输至电网，通过在厂网资产分界处设立关口计量点，来统计风电场上下网电量及电费结算。
对于多个风电场共用一座陆上开关站的电力系统，常规的关口计量法仅能统计多个风场总的发电量及电费，无法区分不同风电场之间的上下网电量，导致不同发电公司之间无法完成费用结算，影响各发电公司运营。为解决不同风场上下网电量计量及电费结算，需开发一种计量方法，用于计算不同风电场的上下网电量及电费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种共用开关站海上风电场关口计量系统及方法，该系统及方法能够计算不同风电场的上下网电量及电费。
为达到上述目的，本发明所述的共用开关站海上风电场关口计量系统包括第一计量表、第二计量表、第三计量表、第四计量表、第五计量表、第六计量表、220kVⅢ段母线、220kVⅠ段母线、220kVⅣ段母线、220kVⅡ段母线、220kVⅥ段母线、220kVⅤ段母线、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关及第十二开关；
220kVⅢ段母线经第七开关、第三开关及第三计量表与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅣ段母线经第八开关、第四开关及第四计量表与风场220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅡ段母线经第五计量表、第五开关、第九开关、220kVⅤ段母线、第十二开关、220kVⅥ段母线、第十开关、第六开关及第六计量表与220kVⅡ段母线相连接；
220kVⅠ段母线经第一开关及第一计量表与外界设备相连接；220kVⅡ段母线经第二开关及第二计量表与外界设备相连接，220kVⅡ段母线经第十一开关与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅢ段母线及第七开关位于海上风电场H1内；220kVⅣ段母线及第八开关位于海上风电场H2内；第九开关、220kVⅤ段母线、第十二开关、220kVⅥ段母线及第十开关位于海上风电场H3内。
本发明所述的共用开关站海上风电场关口计量方法包括：
通过第一计量表测量风场220kVⅠ段母线上的下网电量计量；
通过第二计量表测量风场220kVⅡ段母线上的下网电量；
通过第三计量表测量220kVⅢ段母线的电能；
通过第四计量表测量220kVⅣ段母线的电能；
通过第五计量表测量220kVⅤ段母线的电能；
通过第六计量表测量220kVⅥ段母线的电能；
则海上风电场统调220kV上网电量＝第一开关正向有功+第二开关正向有功；
海上风电场统调220kV下网电量＝第一开关反向有功+第二开关反向有功。
海上风电场H1的220kV上网电量＝(第一开关正向有功+第二开关正向有功)×(第三开关反向有功/(第四开关反向有功+第四开关反向有功+第五开关反向有功+第六开关反向有功))。
海上风电场H2的220kV上网电量＝(第一开关正向有功+第二开关正向有功)×(第一开关正向有功+第二开关正向有功)×(第四开关反向有功/(第三开关反向有功+第四开关反向有功+第五开关反向有功+第六开关反向有功))。
海上风电场H3的220kV上网电量＝(第一开关正向有功+第二开关正向有功)×(第一开关正向有功+第二开关正向有功)×(第五开关反向有功+第六开关反向有功/(第三开关反向有功+第四开关反向有功+第五开关反向有功+第六开关反向有功))。
海上风电场H1的220kV下网电量＝(第一开关反向有功+第二开关反向有功)×(第三开关正向有功/(第三开关正向有功+第四开关正向有功+第五开关正向有功+第六开关正向有功))。
海上风电场H2的220kV下网电量＝(第一开关反向有功+第二开关反向有功)×(第一开关反向有功+第二开关反向有功)×(第四开关正向有功/(第三开关正向有功+第四开关正向有功+第五开关正向有功+第六开关正向有功))。
海上风电场H3的220kV下网电量＝(第一开关反向有功+第二开关反向有功)×(第一开关反向有功+第二开关反向有功)×(第五开关正向有功+第六开关正向有功/(第三开关正向有功+第四开关正向有功+第五开关正向有功+第六开关正向有功))。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的共用开关站海上风电场关口计量系统及方法在具体操作时，通过设置第一计量表、第二计量表、第三计量表、第四计量表、第五计量表及第六计量表，采用增设计量点方式，准确计量各风电场各自实际的上下网电量，提高电量计量的准确度，进而为企业挽救巨额损失，保证电网的利益及各风电场利益。
附图说明
图1为本发明的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的共用开关站海上风电场关口计量系统包括第一计量表1、第二计量表2、第三计量表3、第四计量表4、第五计量表5、第六计量表6、220kVⅢ段母线、220kVⅠ段母线、220kVⅣ段母线、220kVⅡ段母线、220kVⅥ段母线、220kVⅤ段母线、第一开关S01、第二开关S02、第三开关S03、第四开关S04、第五开关S05、第六开关S06、第七开关S07、第八开关S08、第九开关S09、第十开关S10、第十一开关S11及第十二开关S12；
220kVⅢ段母线经第七开关S07、第三开关S03及第三计量表3与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅣ段母线经第八开关S08、第四开关S04及第四计量表4与风场220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅡ段母线经第五计量表5、第五开关S05、第九开关S09、220kVⅤ段母线、第十二开关S12、220kVⅥ段母线、第十开关S10、第六开关S06及第六计量表6与220kVⅡ段母线相连接；
220kVⅠ段母线经第一开关S01及第一计量表1与外界设备相连接；220kVⅡ段母线经第二开关S02及第二计量表2与外界设备相连接，220kVⅡ段母线经第十一开关S11与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅢ段母线及第七开关S07位于海上风电场H1内；220kVⅣ段母线及第八开关S08位于海上风电场H2内；第九开关S09、220kVⅤ段母线、第十二开关S12、220kVⅥ段母线及第十开关S10位于海上风电场H3内。
本发明所述的共用开关站海上风电场关口计量方法包括：
风电场正常运行模式下，第一开关S01、第二开关S02、第三开关S03、第四开关S04、第五开关S05、第六开关S06、第七开关S07、第八开关S08、第九开关S09及第十开关S10闭合，第十一开关S11、第十二开关S12断开，即各母线分列运行；海上风电场H1的发电量通过220kVⅢ段母线汇集至220kVⅠ段母线，经第一开关S01并网，海上风电场H2的发电量通过220kVⅣ段母线汇集至220kVⅠ段母线，经第一开关S01并网，海上风电场H3的发电量通过220kVⅤ段母线、220kVⅥ段母线汇集至220kVⅡ段母线，经第二开关S02并网。此时，
风电场实际并网电量＝第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功；
海上风电场H1的实际并网电量＝第三开关S03反向有功-线损电量；
海上风电场H2的实际并网电量＝第四开关S04的反向有功-线损电量；
海上风电场H3的实际并网电量＝第二开关S02正向有功；
按照线损电量由各发电厂发电量占总发电量比例平摊原则：
海上风电场H1的线损电量比例＝第三开关S03反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功)；
海上风电场H2的线损电量比例＝第四开关S04反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功)；
故海上风电场H1的220kV上网电量＝第一开关S01正向有功×(第三开关S03反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功))；
海上风电场H2的220kV上网电量＝第一开关S01正向有功×(第四开关S04反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功))；
海上风电场H3的220kV上网电量＝第二开关S02正向有功。
风电场母联运行模式下，第一开关S01、第二开关S02、第三开关S03、第四开关S04、第五开关S05、第六开关S06、第七开关S07、第八开关S08、第九开关S09、第十开关S10、第十一开关S11及第十二开关S12闭合，即各母线并列运行；海上风电场H1的发电量通过220kVⅢ段母线汇集至220kVⅠ段、Ⅱ段母线，经第一开关S01及第二开关S02并网，海上风电场H2的发电量通过220kVⅣ段母线汇集至220kVⅠ段、Ⅱ段母线，经第一开关S01及第二开关S02并网，海上风电场H3的发电量通过220kVⅤ段母线、220kVⅥ段母线汇集至220kVⅠ段、Ⅱ段母线，经第一开关S01及第二开关S02并网。
此时，风电场实际并网电量＝第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功；
海上风电场H1的实际并网电量＝第三开关S03反向有功-线损电量；
海上风电场H2的实际并网电量＝第四开关S04反向有功-线损电量；
海上风电场H3的实际并网电量＝第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功-线损电量；
按照线损电量由各发电厂发电量占总发电量比例平摊原则为：
海上风电场H1的线损电量比例＝第三开关S03反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功)；
海上风电场H2的线损电量比例＝第四开关S04反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功)；
海上风电场H2的线损电量比例＝第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功)；
海上风电场H1的20kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第三开关S03反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
海上风电场H2的220kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第四开关S04反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
海上风电场H3的220kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
综上可得：
海上风电场H1的220kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第三开关S03反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
海上风电场H2的220kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第四开关S04反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
海上风电场H3的220kV上网电量＝(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第一开关S01正向有功+第二开关S02正向有功)×(第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功/(第三开关S03反向有功+第四开关S04反向有功+第五开关S05反向有功+第六开关S06反向有功))；
海上风电场H1的220kV下网电量＝(第一开关S01反向有功+第二开关S02反向有功)×(第三开关S03正向有功/(第三开关S03正向有功+第四开关S04正向有功+第五开关S05正向有功+第六开关S06正向有功))；
海上风电场H2的220kV下网电量＝(第一开关S01反向有功+第二开关S02反向有功)×(第一开关S01反向有功+第二开关S02反向有功)×(第四开关S04正向有功/(第三开关S03正向有功+第四开关S04正向有功+第五开关S05正向有功+第六开关S06正向有功))；
海上风电场H3的220kV下网电量＝(第一开关S01反向有功+第二开关S02反向有功)×(第一开关S01反向有功+第二开关S02反向有功)×(第五开关S05正向有功+第六开关S06正向有功/(第三开关S03正向有功+第四开关S04正向有功+第五开关S05正向有功+第六开关S06正向有功))。

Claims (8)

1.一种共用开关站海上风电场关口计量系统，其特征在于，包括第一计量表(1)、第二计量表(2)、第三计量表(3)、第四计量表(4)、第五计量表(5)、第六计量表(6)、220kVⅢ段母线、220kVⅠ段母线、220kVⅣ段母线、220kVⅡ段母线、220kVⅥ段母线、220kVⅤ段母线、第一开关(S01)、第二开关(S02)、第三开关(S03)、第四开关(S04)、第五开关(S05)、第六开关(S06)、第七开关(S07)、第八开关(S08)、第九开关(S09)、第十开关(S10)、第十一开关(S11)及第十二开关(S12)；
220kVⅢ段母线经第七开关(S07)、第三开关(S03)及第三计量表(3)与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅣ段母线经第八开关(S08)、第四开关(S04)及第四计量表(4)与风场220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅡ段母线经第五计量表(5)、第五开关(S05)、第九开关(S09)、220kVⅤ段母线、第十二开关(S12)、220kVⅥ段母线、第十开关(S10)、第六开关(S06)及第六计量表(6)与220kVⅡ段母线相连接；
220kVⅠ段母线经第一开关(S01)及第一计量表(1)与外界设备相连接；220kVⅡ段母线经第二开关(S02)及第二计量表(2)与外界设备相连接，220kVⅡ段母线经第十一开关(S11)与220kVⅠ段母线相连接；
220kVⅢ段母线及第七开关(S07)位于海上风电场H1内；220kVⅣ段母线及第八开关(S08)位于海上风电场H2内；第九开关(S09)、220kVⅤ段母线、第十二开关(S12)、220kVⅥ段母线及第十开关(S10)位于海上风电场H3内。
2.一种共用开关站海上风电场关口计量方法，其特征在于，基于权利要求1所述的共用开关站海上风电场关口计量系统，包括：
通过第一计量表(1)测量风场220kVⅠ段母线上的下网电量计量；
通过第二计量表(2)测量风场220kVⅡ段母线上的下网电量；
通过第三计量表(3)测量220kVⅢ段母线的电能；
通过第四计量表(4)测量220kVⅣ段母线的电能；
通过第五计量表(5)测量220kVⅤ段母线的电能；
通过第六计量表(6)测量220kVⅥ段母线的电能；
则海上风电场统调220kV上网电量＝第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功；
海上风电场统调220kV下网电量＝第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功。
3.根据权利要求2所述共用开关站海上风电场的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H1的220kV上网电量＝(第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功)×(第三开关(S03)反向有功/(第四开关(S04)反向有功+第四开关(S04)反向有功+第五开关(S05)反向有功+第六开关(S06)反向有功))。
4.根据权利要求2所述海上风电场共用开关站的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H2的220kV上网电量＝(第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功)×(第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功)×(第四开关(S04)反向有功/(第三开关(S03)反向有功+第四开关(S04)反向有功+第五开关(S05)反向有功+第六开关(S06)反向有功))。
5.根据权利要求2所述海上风电场共用开关站的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H3的220kV上网电量＝(第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功)×(第一开关(S01)正向有功+第二开关(S02)正向有功)×(第五开关(S05)反向有功+第六开关(S06)反向有功/(第三开关(S03)反向有功+第四开关(S04)反向有功+第五开关(S05)反向有功+第六开关(S06)反向有功))。
6.根据权利要求2所述海上风电场共用开关站的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H1的220kV下网电量＝(第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功)×(第三开关(S03)正向有功/(第三开关(S03)正向有功+第四开关(S04)正向有功+第五开关(S05)正向有功+第六开关(S06正向有功))。
7.根据权利要求2所述海上风电场共用开关站的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H2的220kV下网电量＝(第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功)×(第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功)×(第四开关(S04)正向有功/(第三开关(S03)正向有功+第四开关(S04)正向有功+第五开关(S05)正向有功+第六开关(S06)正向有功))。
8.根据权利要求2所述海上风电场共用开关站的关口计量方法，其特征在于，海上风电场H3的220kV下网电量＝(第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功)×(第一开关(S01)反向有功+第二开关(S02)反向有功)×(第五开关(S05)正向有功+第六开关(S06)正向有功/(第三开关(S03)正向有功+第四开关(S04)正向有功+第五开关(S05)正向有功+第六开关(S06)正向有功))。
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