[发明专利]一种储能电站高电压穿越的控制方法

说明书

本发明公开了一种储能电站高电压穿越的控制方法，根据判定的故障程度和工作状态的不同，给出了三种状态下的控制方法，即：正常工况下，DC chopper不动作，储能PCS系统输出无功电流给定值浅程度故障下，DC chopper动作，储能PCS系统输出无功电流给定值深程度故障下，动态无功补偿装置投入使用，DC chopper动作，储能PCS系统输出无功电流给定值本发明方法可以通过检测储能电站并网点电压判断电网发生高电压故障的深浅程度和故障状态，切换不同的控制模式，在保护储能电站PCS换流器部分的同时，保持储能电站在电网发生高电压故障时在一定时间内不脱网。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及储能电站并网控制策略技术领域，具体涉及一种储能电站高电压穿越的控制方法。

背景技术

考虑到系统调压主要以电容器等无功补偿设备主，动态无功支撑能力缺乏。电化学储能可以在动态储能变流器(power conditioning system，PCS)、通信和控制设备的辅助下，通过调整其输出的无功功率大小来对输配线路的电压进行调节。无功支持属于典型的功率型应用，不消耗电池的储存能量，放电时间相对较短，但允许频次很高，而且因其响应的快速性，可以显著改善暂态电压质量。然而，储能PCS系统与风机等新能源并网类似，均通过三相逆变器并网，因此，当发生电网电压骤升时，一方面电网侧功率无法送出，另一方面功率由电网流入变频器，直流电压将快速升高，如超过电力半导体IGBT的耐压极限将引起逆变环节器件的损坏，故为了保护储能PCS系统，在电网发生低电压或高电压故障时，理论上应及时切除储能电站。然而在发生高电压故障时，储能电站本身的动态无功支撑作用又要求储能电站不能被切除。故亟待提出在充分保护储能电站的前提下，在系统发生高电压故障下可以使储能继续发挥作用的储能电站高电压穿越控制策略

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种储能电站高电压穿越的控制方法，本发明方法能够在保护储能PCS系统的前提下尽可能的在电网发生高电压故障时为其提供无功支撑，缓减系统高电压故障。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

步骤一：储能电站正常并网运行时，通过传感器对并网点电压的有效值进行实时采样，得到并网点处并网电压的有效值U_g(t)；

步骤二：根据测得的U_g(t)是否超过其正常工况下的1.05倍，判断电网是否发生高电压故障，当U_g(t)1.05p.u.时，判断电网发生高电压故障，进入步骤三，否则判断为正常工况；

步骤三：根据测得的U_g(t)是否超过其正常工况下的1.3倍，判断电网发生高电压故障的程度，当U_g(t)1.3p.u.时判断为深程度高电压故障，否则为浅程度高电压故障；

步骤四：根据划分的3种工况切换储能高电压穿越的控制方法：正常工况下，储能电站的高电压穿越控制方法为：直流斩波器不动作，储能过程控制系统无需提供无功支撑，输出无功电流给定值浅程度故障下，为保护储能过程控制系统变流器环节，直流斩波器动作，储能过程控制系统通过向电网提供无功支撑来缓减电网高电压故障，此时输出无功电流给定值深程度故障下，为了避免换流器进入不可控状态，动态无功补偿装置投入使用，直流斩波器同步动作，储能过程控制系统尽最大可能向电网提供无功支撑，输出无功电流给定值其中：i_max为变流器允许通过的最大电流，i_d为变流器输出有功电流，：ΔU_g为电网电压高电压故障相对正常电压增大的标幺值。