WO2021114804A1

WO2021114804A1 - 一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法

Info

Publication number: WO2021114804A1
Application number: PCT/CN2020/116365
Authority: WO
Inventors: 李嘉琪; 林颖; 郑少铧; 陈辉; 王智东; 张紫凡; 王玕; 陈志峰
Original assignee: 华南理工大学广州学院
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2021-06-17
Also published as: CN111130144A; CN111130144B

Abstract

一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，小水电包括电压互感器和控制系统，电压互感器将采集到的小水电侧电压y _a和配网电压y _b输送到控制系统中，控制系统将小水电侧电压y _a和配网电压y _b进行比较，控制系统根据比较结果控制小水电的重合闸启动；采集点是随机选取的，这样提高了方法的可靠性；通过比较小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行运算，当Y≤0.05*（︱y _a1︱＋…＋︱y _an︱）成立时，且小水电侧电压y _a变化趋势与配网电压y _b的变化趋势相似，那么满足并网条件，这样并网方法简单，并网所需时间短；同时通过判断y＝︱y _b一y _a︱＞0.05*y _a是否成立，这样可以避免小水电侧电压y _a和配网电压y _b的电压采样值受到数据污染；同时设置对比整体趋势步骤，这样能提高方法的可靠性。

Description

一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法

技术领域

本发明涉及小水电并网领域，具体涉及一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法。

背景技术

现有的合闸方案均需要较长等待时间，并且以解列该地区所有小电源为代价，解列小水电后再重合闸就需要小水电的重新并网，此时，对于分布式的小水电而言，重新操作并网会耗费较多时间，操作也很繁琐，导致恢复正常电网运行方式需要很长时间，无法避免线路的短时停电，已不能满足客户对供电可靠性的要求。

现有的实现方案采用现有小水电并网智能电子设备，多用全波傅里叶算法，需要至少一个周波的数据窗(20ms)，而且计算过程较为复杂，首先需要对所采集的小水电侧和配电网侧电压进行全波傅里叶计算，接着需计算并提取小水电侧和配电网侧的电压幅值、相位和频率三个量，最后还需对所提取的电压幅值、相位和频率三个量进行逐一比较，判断是否满足并网要求。

这种方法对故障的检测时间较长，导致复电时间较长，这样导致供电可靠性降低。同时，在故障发生时，配电网要通过切开电源端或者负载端来调节电压的参数，这样会大大增加合闸的时间。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种快速并网且数据准确性高的考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，小水电包括电压互感器和和控制系统，电压互感器将采集到小水电侧电压y _a和配网电压y _b输送到控制系统中，控制系统将小水电侧电压y _a和配网电压y _b进行比较，控制系统根据比较结果控制小水电的重合闸启动；

小水电快速并网时，包括以下步骤：

a).小水电是否检测到跳闸；是则进行步骤b)；

b).控制系统启动，随机设置采集点和采集点数量n的数值；然后进行步骤c)；

c).电压互感器采集n个数值的小水电侧电压y _a和配网电压y _b；并将采集到的数据传送到控制系统，然后进行步骤d)；

d).控制系统计算其中一采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行步骤e)；

e).判断|y _b-y _a|>0.05*y _a是否成立，若成立，则进行步骤f)，若不成立，则步骤j)；

f).进行Y＝|y _b1-y _a1|+…+|y _bn-y _an|运算，当Y完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则进行步骤g)；当Y未完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则回到步骤d)进行另一采集点的计算；

g).判断Y≤0.05*(|y _a1|+…+|y _an|)是否成立，若成立，则进行步骤h)；若不成立，则不能并网；

h).比较小水电侧电压y _a变化趋势与配网电压y _b的变化趋势，图形相似进行步骤i)；

i).重合闸启动；

j).舍弃该采集点，电压互感器随机采集除去步骤c)之外的新的采集点，控制系统比较这一采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行步骤e)；

以上方法，采集点是随机选取的，这样提高了方法的可靠性；通过比较小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，若差值在比小水电侧的电压值的0.05倍要大，则进行差值累加，不然舍弃该采集点并重新补充一采集点，然后进行运算，当Y≤0.05*(|y _a1|+…+|y _an|)成立时，且小水电侧电压y _a变化趋势与配网电压y _b的变化趋势相似，那么满足并网条件，这样的并网方法简单，仅仅对电压之间进行比较判断，并网所需时间短；同时通过判断y＝|y _b-y _a|>0.05*y _a是否成立，这样可以避免小水电侧电压y _a和配网电压y _b的电压采样值会受到数据污染；同时设置对比整体趋势步骤，这样能提高了方法的可靠性。

进一步的，小水电侧电压y _a和配网电压y _b的采集数量相同，电压互感器在同一采集点对小水电侧电压y _a和配网电压y _b同步采集。

这样保证了小水电侧电压y _a和配网电压y _b的同步性。

进一步的，n的数值为5。

这样，避免数据采集过少使并网具有偶发性；同时避免数据采集过多，导致并网时间增加。

进一步的，随机设置采集点通过随机设置采集时间实现。

这样提高了方法的可靠性。

附图说明

图1为本发明的流程图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，小水电包括电压互感器和和控制系统，电压互感器将采集到小水电侧电压y _a和配网电压y _b输送到控制系统中，控制系统将小水电侧电压y _a和配网电压y _b进行比较，控制系统根据比较结果控制小水电的重合闸启动；

小水电快速并网时，包括以下步骤：

a).小水电是否检测到跳闸；是则进行步骤b)；

i).重合闸启动；

j).舍弃该采集点，电压互感器随机采集除去步骤c)之外的新的采集点，控制系统比较这一采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行步骤e)本发明中，采集点随机选取的，n为小水电侧电压y _a和配网电压y _b的采集点数量；电压互感器采集数量相同、采集点相同的小水电侧电压y _a和配网电压y _b，这样保证了小水电侧电压y _a和配网电压y _b的同步性。控制系统比较采集点相同小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，这样具有可比性。

在本实施中，n的数值为5；小水电侧电压y _a和配网电压y _b设有五个。这避免数据采集过少使并网具有偶发性；同时避免数据采集过多，导致并网时间增加。采集点包括时间点T1、时间点T2、时间点T3、时间点T4和时间点T5；小水电侧电压y _a包括电压y _a1、电压y _a2、电压y _a3、电压y _a4和电压y _a5；配网电压y _b包括电压y _b1、电压y _b2、电压y _b3、电压y _b4和电压y _b5。

电压y _a1、电压y _a2、电压y _a3、电压y _a4和电压y _a5分别为小水电侧电压y _a在时间点T1、时间点T2、时间点T3、时间点T4和时间点T5上的实时电压。

电压y _b1、电压y _b2、电压y _b3、电压y _b4和电压y _b5分别为配网电压y _b在时间点T1、时间点T2、时间点T3、时间点T4和时间点T5上的实时电压。

在时间点T1，电压互感器对电压y _a1和电压y _b1进行采集；在时间点T2，电压互感器对电压y _a2和电压y _b2进行采集；在时间点T3电压互感器对电压y _a3和电压y _b3进行采集；在时间点T4，电压互感器对电压y _a4和电压y _b4进行采集，在时间点T5电压互感器对电压y _a5和电压y _b5进行采集。

控制系统通过公式y＝|y _b-y _a|>0.05*y _a，计算出电压y _a1和电压y _b1之间差值y ₁，当y ₁>0.05*y _a1成立；即两个电压值之间的差值要比采样值的一半要大，然后将五个采集点的差值相加；计算出差值和Y；

Y为n个采集点的差值和相加；当Y完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则进行变化趋势比较；当Y未来完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则回到步骤d)进行另一采集点的计算；比如本实施例中假设当前一采集点为时间点T2，已完成时间点T3的采集，由于n个采集点中还有3个时间点为进行运算，则Y只有T2和T3的差值累加和，未完成5个采集点的累加和，则回到步骤d)进行除去T2和T3之外另外一个采集点的差值比较并根据差值的判断进入到下一轮的运算。

当成立；然后将比较小水电侧电压y _a变化趋势和配网电压y _b的变化趋势；具体的通过将多个小水电侧电压值与时间点对应生成曲线，根据如余弦相似算法等曲线相似度计算算法确定两个曲线是否相似，当两者的变化趋势相似时，重合闸启动，进行并网。

当y ₁>0.05*y _a1不成立时，将时间点T1舍弃；已舍弃的时间点不放入差值和Y公式中计算；电压互感器采集一个新的采集点，这个新的采集点为时间点T6，计算时间点T6采集到的计算出电压y _a6和电压y _b6之间差值y ₂，并判断y ₆＞0.05*y _b6是否成立；若成立则将y ₆加入到差值和Y公式中，n的数量不变。这时候差值和Y：

若y ₆＞0.05*y _b6不成立，则将时间点T6舍弃，电压互感器再采集一个新的采集点，这个新的采集点为时间点T7，并进行计算。

以上方法，采集点是随机选取的，这样提高了方法的可靠性；通过比较小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行运算，当Y≤0.05*(|y _a1|+…+|y _an|)成立时，且小水电侧电压y _a变化趋势与配网电压y _b的变化趋势相似，那么满足并网条件，这样并网方法简单，并网所需时间短；同时通过判断y＝|y _b-y _a|>0.05*y _a是否成立，这样可以避免小水电侧电压y _a和配网电压y _b的电压采样值会受到数据污染；同时设置对比整体趋势步骤，这样能提高了方法的可靠性。

Claims

一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，其特征在于：小水电包括电压互感器和和控制系统，电压互感器将采集到小水电侧电压y _a和配网电压y _b输送到控制系统中，控制系统将小水电侧电压y _a和配网电压y _b进行比较，控制系统根据比较结果控制小水电的重合闸启动；

小水电快速并网时，包括以下步骤：

a).小水电是否检测到跳闸；是则进行步骤b)；

b).控制系统启动，随机设置采集点和采集点数量n的数值；然后进行步骤c)；

c).电压互感器采集n个数值的小水电侧电压y _a和配网电压y _b；并将采集到的数据传送到控制系统，然后进行步骤d)；

d).控制系统计算其中一采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行步骤e)；

e).判断|y _b-y _a|>0.05*y _a是否成立，若成立，则进行步骤f)；若不成立，则步骤j)；

f).进行Y＝|y _b1-y _a1|+…+|y _bn-y _an|运算，当Y完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则进行步骤g)；当Y未完成n个采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值和，则回到步骤d)进行另一采集点的计算；

g).判断Y≤0.05*(|y _a1|+…+|y _an|)是否成立，若成立，则进行步骤h)；若不成立，则不能并网；

h).比较小水电侧电压y _a变化趋势与配网电压y _b的变化趋势，图形相似进行步骤i)；若不相似，则进行步骤j)；

i).重合闸启动；

j).舍弃该采集点，电压互感器随机采集除去步骤c)之外的新的采集点，控制系统比较这一采集点的小水电侧电压y _a和配网电压y _b之间的差值，然后进行步骤e)。
根据权利要求1所述的一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，其特征在于：小水电侧电压y _a和配网电压y _b的采集数量相同，电压互感器在同一采集点对小水电侧电压y _a和配网电压y _b同步采集。
根据权利要求1所述的一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，其特征在于：n的数值为5。
根据权利要求1所述的一种考虑偏差和趋势变化的小水电快速并网方法，其特征在于：随机设置采集点通过随机设置采集时间实现。