一种光伏储能系统的充放电协同调度方法与流程

本申请涉及光伏储能系统运行控制，尤其涉及一种光伏储能系统的充放电协同调度方法。

背景技术：

1、在具有双变压器和双母线的配电系统中，两台变压器通常分别向对应母线供电，两段母线之间设置母联开关。为检修其中一台变压器或调整供电方式，可以采用带电转供方式，先闭合母联开关，使两台变压器短时并列供电，再断开待退进线，以减少供电中断。随着分布式光伏和储能单元接入两段母线，两台变压器的进线有功功率不仅受负荷变化影响，还会随光伏出力以及储能单元的充放电功率变化，母联合闸后的功率分布相应变得复杂。

2、在带电转供开始前，某一储能单元可能已经通过充电或者放电调节，使所在母线对应变压器的进线有功功率保持在允许功率区间内。例如，在负荷功率较大时，储能单元可以放电以降低变压器承担的进线有功功率；在光伏功率较大时，储能单元可以充电以抑制反向送电。因此，该储能单元在带电转供期间不能直接退出原有充放电状态，否则可能使对应变压器出现过载或者反向功率越限。但是，两段母线经母联开关连通后，原来仅作用于单段母线的储能功率会按照两台变压器的阻抗及两段母线的功率状态重新分配，部分储能功率可能转化为流经母联开关的有功功率，导致母联功率增大。

3、现有光伏储能系统通常根据变压器负载率、光伏功率、负荷功率或者储能荷电状态确定储能单元的充放电指令，带电转供控制则主要根据母联开关两侧的电压、频率和相角判断是否允许合闸。上述两类控制通常相互独立，难以识别储能单元为保持变压器进线功率安全而不能撤销的支撑功率，也未充分考虑储能变流器接收调节指令后，其实际充放电功率可能受到通信延迟、功率变化速率和运行状态的影响。

4、因此，如何在保持原有储能支撑作用的情况下，避免该储能支撑功率在母联合闸后引起母联有功功率越限，是光伏储能系统进行带电转供时需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种光伏储能系统的充放电协同调度方法，以在双变压器带电转供过程中保持储能单元对对应变压器的原有支撑作用，并降低该储能支撑功率在母联合闸后引起母联有功功率越限的风险。

2、根据本申请的一方面，提供一种光伏储能系统的充放电协同调度方法，所述光伏储能系统包括分别经第一进线和第二进线向第一母线和第二母线供电的第一变压器和第二变压器，所述第一母线与第二母线通过母联开关连接，且两段母线中的每段母线均接入有光伏支路、负荷支路和储能单元；所述方法包括：

3、响应于第一变压器和第二变压器分列运行状态下的带电转供请求，从所述第一进线和第二进线中确定待退进线和保留进线，并获取两台变压器的进线有功功率、两段母线的光伏功率和负荷功率以及两个储能单元的实际充放电功率，将所获取的各项功率确定为转供功率数据；

4、根据两台变压器各自的进线有功功率与允许功率区间的关系，确定在母联开关执行合闸至待退进线退出的带电转供期间需要保持的储能支撑功率，将提供所述储能支撑功率的储能单元确定为支撑侧储能单元，并将另一储能单元确定为补偿侧储能单元；

5、根据所述支撑侧储能单元所在母线、所述待退进线和保留进线、两台变压器的等值阻抗以及所述转供功率数据，确定保持所述储能支撑功率相对于不计所述储能支撑功率在母联开关闭合后引起母联有功功率绝对值增加的支撑功率暴露量，并确定使保持所述储能支撑功率时的母联预测有功功率绝对值不超过母联有功功率限值的预补偿需求；

6、在所述母联开关保持断开的状态下，控制所述补偿侧储能单元调整实际充放电功率，并根据所述补偿侧储能单元相对于开始所述功率调整前的实际充放电功率变化量，确定在母联开关闭合后能够减小母联有功功率绝对值的有效补偿功率；

7、当所述有效补偿功率达到所述预补偿需求，且与所述补偿侧储能单元接入同一母线的变压器的进线有功功率处于对应的允许功率区间内时，向所述母联开关发送合闸控制信号。

8、本申请具有如下有益效果：

9、本申请根据两台变压器的进线有功功率与各自允许功率区间的关系，确定带电转供期间需要保持的储能支撑功率，并区分支撑侧储能单元和补偿侧储能单元；根据两台变压器的等值阻抗和转供功率数据确定储能支撑功率在母联开关闭合后的支撑功率暴露量及预补偿需求，在母联开关保持断开的状态下控制补偿侧储能单元调整实际充放电功率，并以实际形成的有效补偿功率达到预补偿需求且补偿侧变压器的进线有功功率未超出允许功率区间作为母联合闸条件。因此，能够在保持原有储能支撑作用的情况下，降低储能支撑功率在母联合闸后引起母联有功功率越限的风险，并减少储能单元实际功率响应偏差对带电转供控制的影响。

1.一种光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，所述光伏储能系统包括分别经第一进线和第二进线向第一母线和第二母线供电的第一变压器和第二变压器，所述第一母线与第二母线通过母联开关连接，且两段母线中的每段母线均接入有光伏支路、负荷支路和储能单元；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，确定所述支撑功率暴露量、预补偿需求和有效补偿功率，包括：

3.根据权利要求1所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，所述第一进线和第二进线分别设置有第一进线开关和第二进线开关；向所述母联开关发送合闸控制信号后，还包括：

4.根据权利要求1所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，确定所述储能支撑功率，包括：

5.根据权利要求2所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，将由第一母线经母联开关流向第二母线的有功功率方向确定为母联有功功率正方向，并将储能单元向所在母线放电的功率方向确定为储能有功功率正方向；

6.根据权利要求5所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，控制所述补偿侧储能单元调整实际充放电功率，包括：

7.根据权利要求3所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，向所述母联开关发送合闸控制信号还满足以下条件：

8.根据权利要求3所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，判定两段母线是否实际连通，包括：

9.根据权利要求5所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，向所述母联开关发送合闸控制信号后，获取所述母联开关的合位状态和表征所述母联开关两端是否导通的电气连通检测结果，并在判定两段母线实际连通时，记录实际连通时刻由所述支撑侧储能单元实际提供的储能支撑功率、有效补偿功率和流经母联开关的实际有功功率；

10.根据权利要求3所述的光伏储能系统的充放电协同调度方法，其特征在于，控制所述待退进线退出，包括：