【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行控制，具體涉及儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、目前電網(wǎng)中大規(guī)模接入了新能源，風(fēng)電及光伏發(fā)電機(jī)組的無功調(diào)節(jié)能力明顯弱于常規(guī)火電及水電，整個(gè)電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)能力不足，出現(xiàn)電壓越限、線損激增、功率因數(shù)下降等問題，亟需增加無功源來提升電網(wǎng)的無功調(diào)節(jié)能力。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能變流器在充放有功功率的同時(shí)，具有無功調(diào)節(jié)能力，可作為一種無功源。然而，儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)效果受到電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷波動(dòng)等多重因素的影響，導(dǎo)致無功調(diào)節(jié)效果難以精準(zhǔn)評(píng)估。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本專利技術(shù)提出了儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，設(shè)計(jì)合理，解決現(xiàn)有技術(shù)中儲(chǔ)能變流器無功調(diào)節(jié)效果難以精細(xì)量化的問題，具有良好的效果。
2、一種儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，包括以下子步驟：
3、確定儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的典型運(yùn)行場(chǎng)景；
4、確定不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)量；
5、基于不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)量，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的降損效果、調(diào)壓效果和功率因數(shù)提升效果；
6、基于不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器量化后的參與無功調(diào)節(jié)的降損效果、調(diào)壓效果和功率因數(shù)提升效果，評(píng)估儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的綜合效果。
7、進(jìn)一步地，確定儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的
8、步驟1.1：采集待評(píng)估地區(qū)新能源的典型日發(fā)電功率數(shù)據(jù)，以t分鐘為步長(zhǎng)，形成發(fā)電數(shù)據(jù)集{pw1,pw2,…,pwt,…，,pw(1440/t)}，其中pwt為第t個(gè)發(fā)電功率；同時(shí)，采集待評(píng)估地區(qū)負(fù)荷用電的典型日數(shù)據(jù)，以t分鐘為步長(zhǎng)，形成負(fù)荷用電數(shù)據(jù)集{pl1,pl2,…,plt,,pl(1440/t)}，其中plt為第t個(gè)負(fù)荷用電功率；
9、步驟1.2：計(jì)算新能源發(fā)電功率與負(fù)荷用電功率的差值，取max{pwt-plt}對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t作為典型運(yùn)行場(chǎng)景1，此時(shí)光伏大發(fā)且負(fù)荷較小；取min{pwt-plt}對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t作為典型運(yùn)行場(chǎng)景2，此時(shí)光伏不發(fā)且負(fù)荷較大。
10、進(jìn)一步地，確定不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)量包括以下子步驟：
11、步驟2.1：以待評(píng)估地區(qū)實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)為依據(jù)，在電力系統(tǒng)仿真分析軟件中搭建含新能源的電網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為n，在每個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景i下計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的電壓值uij，其中i為典型運(yùn)行場(chǎng)景標(biāo)號(hào)，j為節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)；并求第i個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景中的電壓平均值uvi，其中
12、步驟2.2：將計(jì)算得到的平均電壓值uvi與額定電壓un進(jìn)行比較，計(jì)算電壓偏差：δuvi＝uvi-un；當(dāng)δuvi＞0時(shí)，第i個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景的電壓偏高，儲(chǔ)能變流器應(yīng)逐步吸收無功功率；當(dāng)δuvi＜0時(shí)，第i個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景的電網(wǎng)電壓偏低，儲(chǔ)能變流器應(yīng)逐步發(fā)出無功功率；
13、步驟2.3：統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)能變流器的臺(tái)數(shù)k及第k臺(tái)的無功調(diào)節(jié)范圍{qmin,k,qmax,k}，當(dāng)δuvi＞0時(shí)，選取調(diào)節(jié)步長(zhǎng)從0到qmin,k依次增加無功吸收量；當(dāng)δuvi＜0，選取調(diào)節(jié)步長(zhǎng)從0到qmax,k依次增加無功發(fā)出量；其中α和β為分檔系數(shù)，取正整數(shù)。
14、進(jìn)一步地，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的降損效果包括以下子步驟：
15、步驟3.1：基于步驟2.1搭建的電網(wǎng)，在不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下分別進(jìn)行潮流計(jì)算，獲得未接入儲(chǔ)能變流器無功出力調(diào)節(jié)時(shí)的線損基準(zhǔn)值，記作ploss,i,before；
16、步驟3.2：根據(jù)步驟2.3確定的無功調(diào)節(jié)量，當(dāng)δuvi＞0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)儲(chǔ)能變流器的無功吸收量，進(jìn)行α次仿真計(jì)算，計(jì)算所得的線損記作當(dāng)δuvi＜0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)儲(chǔ)能變流器的無功發(fā)出量，進(jìn)行β次仿真計(jì)算，計(jì)算所得的線損記作
17、步驟3.3：在步驟3.2的任意一次仿真計(jì)算中，通過線損基準(zhǔn)值和線損計(jì)算降損率來量化儲(chǔ)能變流器對(duì)線路損耗的降低效果，具體公式為：
18、
19、其中，m＝1,...,α，n＝1,...,β；表示第i個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景α次仿真中第m次仿真的線損值，ηmloss,i表示第m次仿真的降損率；表示第i個(gè)典型運(yùn)行場(chǎng)景β次仿真中第n次仿真的線損值，ηnloss,i表示第n次仿真的降損率。
20、進(jìn)一步地，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的調(diào)壓效果包括以下子步驟：
21、步驟4.1：基于步驟2.1搭建的電網(wǎng)，根據(jù)步驟2.3確定的無功調(diào)節(jié)量，當(dāng)δuvi＞0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)儲(chǔ)能變流器的無功吸收量，進(jìn)行α次潮流仿真計(jì)算，各節(jié)點(diǎn)電壓記作當(dāng)δuvi＜0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)儲(chǔ)能變流器的無功發(fā)出量，進(jìn)行β次潮流仿真計(jì)算，各節(jié)點(diǎn)電壓記作
22、獲得接入儲(chǔ)能變流器無功出力調(diào)節(jié)后的各節(jié)點(diǎn)電壓的電壓偏差，具體公式為：
23、
24、其中，ui,jα,m表示α仿真中的第m次的各節(jié)點(diǎn)電壓，δui,jm表示ui,jα,m的電壓偏差，ui,jβ,n表示β仿真中的第n次的各節(jié)點(diǎn)電壓，δui,jn表示ui,jβ,n的電壓偏差；
25、步驟4.2：對(duì)于每次無功調(diào)節(jié)，通過計(jì)算平均電壓偏差來量化儲(chǔ)能變流器的調(diào)壓效果，具體公式為：
26、
27、其中，表示α仿真中的第m次的平均電壓偏差，表示β仿真中的第n次的平均電壓偏差。
28、進(jìn)一步地，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的功率因數(shù)提升效果，包括以下子步驟：
29、步驟5.1：基于步驟2.1搭建的電網(wǎng)，進(jìn)行潮流計(jì)算，記錄儲(chǔ)能變流器接入前監(jiān)測(cè)點(diǎn)a的功率因數(shù)基準(zhǔn)值cosθi,before。電網(wǎng)接入儲(chǔ)能變流器，根據(jù)步驟2.3確定的無功調(diào)節(jié)量，當(dāng)δuvi＞0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)變流器的無功吸收量，進(jìn)行α次仿真計(jì)算，功率因數(shù)依次記作當(dāng)δuvi＜0時(shí)，以δqk為間隔，依次同時(shí)增加每臺(tái)變流器的無功發(fā)出量，進(jìn)行β次仿真計(jì)算，功率因數(shù)依次記作
30、步驟5.2：對(duì)于每次無功調(diào)節(jié)，通過功率因數(shù)基準(zhǔn)值和功率因數(shù)計(jì)算的相對(duì)功率因數(shù)提升量來量化儲(chǔ)能變流器對(duì)功率因數(shù)提升的效果，具體公式為：
31、
32、其中，cosθi,afterα,m表示α仿真中的第m次的功率因數(shù)，δcosθim表示cosθi,afterα,m的提升量；cosθi,afterβ,n表示β仿真中的第n次的功率因數(shù)，δcosθin表示cosθi,afterβ,n的提升量。
33、進(jìn)一步地，評(píng)估儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的綜合效果，包括以下子步驟：
34、步驟6.1：采用最大最小標(biāo)準(zhǔn)化的方法，將量化儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的降損效果、調(diào)壓效果和功率因數(shù)提升效果的指標(biāo)歸一化到相同的尺度，標(biāo)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，包括以下子步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，確定儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的典型運(yùn)行場(chǎng)景包括以下子步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，確定不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)量包括以下子步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的降損效果包括以下子步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的調(diào)壓效果包括以下子步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的功率因數(shù)提升效果，包括以下子步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，評(píng)估
8.儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估裝置，其特征在于，該裝置包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，包括以下子步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，確定儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的典型運(yùn)行場(chǎng)景包括以下子步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，確定不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器的無功調(diào)節(jié)量包括以下子步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的降損效果包括以下子步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)能變流器參與電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)的效果綜合評(píng)估方法，其特征在于，量化不同典型運(yùn)行場(chǎng)景下儲(chǔ)能變流器參與無功調(diào)節(jié)的調(diào)壓效果包括以下子步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲(chǔ)能變流器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李亞龍，於懷寶，梁琛，馬喜平，李亞昕，董曉陽，李威武，楊柳，趙睿，莊國(guó)峰，魏凱，保承家，張笑波，劉琪，郝國(guó)捷，王新穎，范迪龍，張?jiān)圃?/a>，柴偉威，楊軍亭，王耿，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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