本發(fā)明涉及無功補(bǔ)償，尤其是涉及一種發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)稍偕茉吹娜找嬷匾暫痛笠?guī)模并網(wǎng)應(yīng)用的推進(jìn)，發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。儲(chǔ)能電站不僅能夠平衡電網(wǎng)的供需關(guān)系，提高電力系統(tǒng)的靈活性和可靠性，還能有效緩解可再生能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。然而，當(dāng)前發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站在實(shí)際運(yùn)行中普遍面臨無功補(bǔ)償不足和電壓波動(dòng)大等關(guān)鍵問題，這些問題直接制約了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和電能質(zhì)量的提升。

2、目前，儲(chǔ)能電站中的儲(chǔ)能變流器(pcs)雖然具備發(fā)出無功功率的能力，但其設(shè)計(jì)初衷主要是用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制，因此在同時(shí)滿功率進(jìn)行有功和無功輸出時(shí)存在技術(shù)瓶頸。此外，盡管動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置(svg)作為專業(yè)的無功補(bǔ)償設(shè)備，能夠迅速響應(yīng)電網(wǎng)的無功需求，但在某些情況下，如電網(wǎng)無功需求急劇增加或svg自身容量限制時(shí)，也可能出現(xiàn)無功補(bǔ)償不足的情況。因此開發(fā)一種高效、協(xié)同的無功補(bǔ)償策略，以充分利用pcs和svg的無功補(bǔ)償能力，對(duì)于提升發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站的運(yùn)行效率和電網(wǎng)的整體性能具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償方法方法及系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測與評(píng)估、協(xié)同控制決策、pcs和svg的各自控制策略以及無功分配與優(yōu)化等手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)無功功率的精確調(diào)節(jié)。

2、上述目標(biāo)可以通過如下方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償方法，包括：響應(yīng)于電網(wǎng)avc系統(tǒng)的指令，判斷功率因數(shù)變化情況與電壓波動(dòng)情況是否滿足電網(wǎng)需求；若所述功率因數(shù)變化情況或所述電壓波動(dòng)情況不滿足電網(wǎng)需求，則采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到無功目標(biāo)值；根據(jù)所述無功目標(biāo)值，分配svg的無功輸出量和pcs的無功輸出量，得到無功控制指令；根據(jù)所述無功控制指令，控制svg和psc進(jìn)行無功輸出。

4、可選地，所述判斷功率因數(shù)變化情況與電壓波動(dòng)情況是否滿足電網(wǎng)需求包括：利用功率因數(shù)表采集電網(wǎng)功率因數(shù)數(shù)值，并判斷功率因數(shù)數(shù)值是否小于第一預(yù)定閾值；若功率因數(shù)數(shù)值小于第一預(yù)定閾值，則判定所述功率因數(shù)變化情況不滿足電網(wǎng)需求；根據(jù)電壓傳感器采集的電壓信號(hào)計(jì)算電壓變化率，并判斷電壓變化率是否大于第二預(yù)定閾值；若電壓變化率大于第一預(yù)定閾值，則判定所述電壓波動(dòng)情況不滿足電網(wǎng)需求。

5、可選地，所述方法還包括：記錄并收集電壓信號(hào)和電流信號(hào)的歷史記錄，得到歷史數(shù)據(jù)；建立自適應(yīng)預(yù)測模型；利用所述歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練所述自適應(yīng)預(yù)測模型，得到穩(wěn)定的預(yù)測模型；利用穩(wěn)定的預(yù)測模型預(yù)測電網(wǎng)的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到預(yù)測的功率因數(shù)數(shù)值；判斷預(yù)測的功率因數(shù)數(shù)值是否小于第一預(yù)定閾值；若預(yù)測的功率因數(shù)數(shù)值小于第一預(yù)定閾值，則判定所述功率因數(shù)變化情況不滿足電網(wǎng)需求；利用穩(wěn)定的預(yù)測模型預(yù)測電網(wǎng)的電壓信號(hào)，計(jì)算得到預(yù)測的電壓變化率；判斷預(yù)測的電壓變化率是否大于第二預(yù)定閾值；若預(yù)測的電壓變化率大于第二預(yù)定閾值，則判定所述電壓波動(dòng)情況不滿足電網(wǎng)需求。

6、可選地，所述根據(jù)所述無功目標(biāo)值，分配svg的無功輸出量和pcs的無功輸出量，得到無功控制指令包括：判斷svg與pcs是否滿足預(yù)先設(shè)置；若svg或pcs不滿足預(yù)先設(shè)置，則不參與無功調(diào)節(jié)；若svg與pcs滿足預(yù)先設(shè)置，則獲取svg和pcs的無功調(diào)節(jié)裕度數(shù)據(jù)；根據(jù)svg和pcs的無功調(diào)節(jié)裕度的比例分配所述無功目標(biāo)值，得到svg控制指令和pcs控制指令。

7、可選地，所述若svg或pcs不滿足預(yù)先設(shè)置，則不參與無功調(diào)節(jié)包括：判斷svg和pcs是否滿足運(yùn)行條件且沒有故障；若svg不滿足運(yùn)行條件或故障，則svg不參與無功調(diào)節(jié)；若pcs不滿足運(yùn)行條件或故障，則pcs不參與無功調(diào)節(jié)；若svg和pcs均不滿足運(yùn)行條件或全部故障，則切斷無功輸出。

8、可選地，所述控制svg和psc進(jìn)行無功輸出包括：判斷儲(chǔ)能電站是否正在進(jìn)行充放電運(yùn)行；若儲(chǔ)能電站正在進(jìn)行充放電運(yùn)行，則生成第一控制信息；svg根據(jù)所述第一控制信息進(jìn)行無功輸出；若儲(chǔ)能電站未進(jìn)行充放電運(yùn)行，則生成第二控制信息；pcs和svg根據(jù)所述第二控制信息進(jìn)行無功輸出。

9、可選地，所述svg根據(jù)所述第一控制信息進(jìn)行無功輸出包括：svg接收所述第一控制信息，并根據(jù)所述第一控制信息獲取所述無功目標(biāo)值；svg根據(jù)所述無功目標(biāo)值進(jìn)行無功輸出。

10、可選地，所述pcs和svg根據(jù)所述第二控制信息進(jìn)行無功輸出包括：svg接收第二控制信息，并根據(jù)所述svg控制指令進(jìn)行無功輸出；pcs接收第二控制信息，并根據(jù)所述pcs控制指令進(jìn)行無功輸出。

11、可選地，所述pcs接收第二控制信息，并根據(jù)所述pcs控制指令進(jìn)行無功輸出包括：判斷是否有pcs出現(xiàn)故障，若有pcs出現(xiàn)故障，則計(jì)算無故障的pcs數(shù)量；根據(jù)所述pcs控制指令和pcs數(shù)量，判斷分配的所述pcs的無功輸出量是否大于所有pcs的無功輸出總量；若分配的所述pcs的無功輸出量小于或等于所有pcs的無功輸出總量，則根據(jù)pcs數(shù)量平均分配所述pcs的無功輸出量；若分配的所述pcs的無功輸出量大于所有pcs的無功輸出總量，則計(jì)算超出的無功輸出量，得到第三控制信息；svg接收所述第三控制信息，并根據(jù)所述第三控制信息，輸出超出的無功輸出量。

12、基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還公開了一種發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能電站無功補(bǔ)償系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：無功分析模塊，用于響應(yīng)于電網(wǎng)avc系統(tǒng)的指令，判斷功率因數(shù)變化情況與電壓波動(dòng)情況是否滿足電網(wǎng)需求；無功計(jì)算模塊，用于若所述功率因數(shù)變化情況或所述電壓波動(dòng)情況不滿足電網(wǎng)需求，則采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)，計(jì)算得到無功目標(biāo)值；無功分配模塊，用于根據(jù)所述無功目標(biāo)值，分配svg的無功輸出量和pcs的無功輸出量，得到無功控制指令；無功控制模塊，用于判斷儲(chǔ)能電站是否正在進(jìn)行充放電運(yùn)行，若儲(chǔ)能電站正在進(jìn)行充放電運(yùn)行，則生成第一控制信息；若儲(chǔ)能電站未進(jìn)行充放電運(yùn)行，則生成第二控制信息；pcs控制模塊，用于根據(jù)第二控制信息控制pcs進(jìn)行無功輸出；所述pcs控制模塊還用于若分配的所述pcs的無功輸出量大于所有pcs的無功輸出總量，則計(jì)算超出的無功輸出量，得到第三控制信息；svg控制模塊，用于根據(jù)所述第一控制信息控制svg進(jìn)行無功輸出；所述svg控制模塊還用于根據(jù)所述第二控制信息控制svg進(jìn)行無功輸出；svg控制模塊還用于根據(jù)第三控制信息控制svg輸出超出的無功輸出量。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

14、1、本發(fā)明通過對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與評(píng)估，自動(dòng)調(diào)整分配與優(yōu)化pcs和svg的無功輸出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)無功功率的快速精確調(diào)節(jié)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。

15、2、本發(fā)明通過判斷svg和pcs的運(yùn)行狀態(tài)及無功調(diào)節(jié)裕度，合理分配無功輸出量，這有助于優(yōu)化儲(chǔ)能電站內(nèi)部資源的配置，確保svg和pcs能夠在滿足電網(wǎng)需求的同時(shí)，也保持自身的高效運(yùn)行狀態(tài)；通過實(shí)時(shí)調(diào)整無功分配，可以避免設(shè)備的過載或閑置，提高設(shè)備的利用率和整體經(jīng)濟(jì)效益。

16、3、通過預(yù)測電網(wǎng)未來的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，從而提前判斷電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓波動(dòng)情況，有助于提前進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整；同時(shí)，自適應(yīng)預(yù)測模型能夠根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際變化進(jìn)行更新和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)能力和準(zhǔn)確性，確保電網(wǎng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

17、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。