CN113381503A - 一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,配网变电站出线与高压馈线之间设有断路器S1,所述高压馈线通过高压侧断路器QF1与台区变压器的一端相连接,台区变压器的另一端通过同期开关TQ1连接于低压母线,低压母线依次通过低压侧断路器QF2和同期开关TQ2与移动电源相连接;同期开关TQ1和同期开关TQ2之间通讯连接。不同情景下,移动电源与电网并网或解列时,通过高压侧断路器QF1、低压侧断路器QF2、同期开关TQ1和同期开关TQ2相互配合,实现电网与移动电源之间的无缝切换。本发明在充分考虑配网台区各类作业场景的前提下,解决了移动电源与电网并、解列时需要短时停电的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力***技术领域,具体涉及一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法。
背景技术
现代社会的快速发展离不开电力的支持,一旦出现重大的停电事故,尤其是多点同时发生故障,将导致许多生产部门因停电而陷入瘫痪,从而影响社会的正常运转。因此,当发生重大停电事故时,建立行之有效的应急电力抢修策略,最大限度地挽救停电损失,尽可能减少停电的时间和范围,具有重要意义。
移动电源具有机动、安全等特性,在故障抢修中所起的作用日渐显著,且已开始进入广泛应用阶段。但是目前,移动电源在保供电接入前和保供电结束后各需停电一次,终端负载需要断电重启,影响供电质量,会中断正常的生产工作,特别是有些生产作业停电会引起设备或者产品报废。因此,需要对上述问题仔细分析,解决移动电源在投、退过程中的短时停电问题。
发明内容
本发明提出了一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其目的是:在充分考虑配网台区各类作业场景的前提下,利用快速断路器和智能并网控制技术实现电网与移动电源供电之间的无缝切换。
本发明技术方案如下:
一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,配网变电站出线与高压馈线之间设有断路器S1,所述高压馈线通过高压侧断路器QF1与台区变压器的一端相连接,所述台区变压器的另一端通过同期开关TQ1连接于低压母线,所述低压母线依次通过低压侧断路器QF2和同期开关TQ2与移动电源相连接;所述同期开关TQ1和同期开关TQ2之间通讯连接;
所述控制方法为:不同情景下,移动电源与电网并网或解列时,高压侧断路器QF1、低压侧断路器QF2、同期开关TQ1和同期开关TQ2相互配合,实现电网与移动电源之间的无缝切换。
作为本方法的进一步改进,情景一:电网正常运行时移动电源并网的控制方法为:
S1-1:合上低压侧断路器QF2,同期开关TQ2检测到低压母线侧电压信号;
S1-2:启动移动电源至稳定运行;
S1-3:利用同期开关TQ2自身的同期并网能力合上同期开关TQ2。
作为本方法的进一步改进,情景二:移动电源与电网同步运行、电网设备局部故障进行停电检修时,台区与电网解列的控制方法为:
S2-1:断开同期开关TQ1;
S2-2:移动电源保持运行状态,并根据负荷需要自动调节输出功率,用于保障台区负荷不停电;
S2-3:断开高压侧断路器QF1,用于为电网复电做准备。
作为本方法的进一步改进,情景三:当电网检修完毕恢复供电时,移动电源和电网的无缝并网控制方法为:
S3-1:合上高压侧断路器QF1,同期开关TQ1检测到台区变压器侧电压信息,同期开关TQ1通过与同期开关TQ2通讯将电压信息发送给移动电源;
S3-2:移动电源调整为并网模式,并根据台区变压器侧的电压信息调整电压和功角,并向同期开关TQ1发送合闸命令,检同期后同期开关TQ1自动合闸;
S3-3:断开同期开关TQ2,移动电源停止运行。
作为本方法的进一步改进,情景四:电网发生故障导致断路器S1断开引发台区失电时,多台区保供电的控制方法为:
S4-1:电网失电后,除移动电源所在台区外,断路器S1后段台区的高压侧断路器QF1均被断开;
S4-2:移动电源自动投入;
S4-3:根据台区内是否存在重要负荷以及重要负荷的大小,优先合上存在重要小负荷的台区所对应的高压侧断路器QF1。
作为本方法的进一步改进,所述步骤S4-3中,若某个台区的高压侧断路器QF1合上导致***电压不稳定,则立即断开刚合上的高压侧断路器QF1。
作为本方法的进一步改进,情景五:所述情景四中,若含有移动电源的台区不止一个,则在电网失电、移动电源自动投入时,多个移动电源之间建立通讯进行协同启动控制:指定其中某个移动电源先启动,建立起***电压,剩余移动电源依次投入,待所有移动电源投入后,执行步骤S4-1~S4-3。
作为本方法的进一步改进,移动电源与电网并网时,控制移动电源,当移动电源与电网的电压差、频率差和相位差均在各自设定的范围内,控制相应的断路器闭合,实现移动电源与电网的同期并网。
作为本方法的进一步改进,移动电源与电网同期并网时,移动电源与电网的电压差不超过电网电压的10%,频率差不超过0.4Hz,相位差不超过10°。
作为本方法的进一步改进,电网正常运行时,断路器S1、高压侧断路器QF1和同期开关TQ1均处于合位状态,低压侧断路器QF2和同期开关TQ2均处于分位状态,移动电源不启动。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)通过断路器和同期开关的相互配合,解决了移动电源与电网并、解列时需要短时停电的问题,实现了电网与移动电源之间的无缝切换,降低了重大保供电事件中的停电风险,在电网设备局部故障时实现了设备检修状态下用户不停电,提升了用户用电满意度;
(2)针对区域供电能力不足的情况,通过多台区移动电源不停电接入实现了区域负荷顶峰,保证工商业不间断供电需求;
(3)移动电源与电网并网时,通过控制移动电源的电压和相角,实现了移动电源与电网的同期并网,减少了合闸时造成的冲击,提高了稳定性。
附图说明
图1为本发明的电气结构示意图;
图2为本发明的五种情景分类示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案:
如图1,一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,配网变电站出线与高压馈线之间设有断路器S1,所述高压馈线通过高压侧断路器QF1与台区变压器的一端相连接,台区变压器的另一端通过同期开关TQ1连接于低压母线;所述低压母线依次通过低压侧断路器QF2和同期开关TQ2与移动电源相连接,所述同期开关TQ1和同期开关TQ2之间通讯连接。低压母线下还接有其他电力用户。
所述控制方法为:移动电源与电网并网或解列时,通过高压侧断路器QF1、低压侧断路器QF2、同期开关TQ1和同期开关TQ2之间的配合,实现电网与移动电源之间的无缝切换。具体地,如图2,本实施例针对电网可能出现的情况设置了多种情景下的控制策略,以充分保障用户电力不间断供应。
电网正常运行时,断路器S1、高压侧断路器QF1和同期开关TQ1均处于合位状态,低压侧断路器QF2和同期开关TQ2均处于分位状态,移动电源不启动。
情景1:电网正常运行时,移动电源并网的控制方法如下:
S1-1:合上低压侧断路器QF2,同期开关TQ2检测到低压母线侧电压信号;
S1-2:启动移动电源至稳定运行;
S1-3:利用同期开关TQ2自身的同期并网能力合上同期开关TQ2。
情景2:移动电源与电网同步运行、电网设备局部故障进行停电检修时,台区与电网解列的控制方法如下:
S2-1:断开同期开关TQ1;
S2-2:移动电源保持运行状态,由于缺少了电网供电,移动电源根据负荷需要自动调节输出功率,以保障台区负荷不停电;
S2-3:断开高压侧断路器QF1,用于为电网复电做准备。
情景3:当电网检修完毕恢复供电时,移动电源和电网的无缝并网控制方法如下:
S3-1:合上高压侧断路器QF1,台区变压器带电,同期开关TQ1检测到台区变压器侧电压信息,同期开关TQ1通过与同期开关TQ2通讯将电压信息发送给移动电源;
S3-2:移动电源调整为并网模式,根据台区变压器侧的电压信息调整电压和相角,并向同期开关TQ1发送合闸命令,检同期后,同期开关TQ1自动合闸;
S3-3:断开同期开关TQ2,移动电源停止运行。
如此,台区负荷供电顺利由移动电源应急供电转为电网正常供电,转换过程供电不间断。
情景4:电网发生故障导致断路器S1断开引发台区失电时,多台区保供电的控制方法如下:
S4-1:电网失电后,除移动电源所在台区外,断路器S1后段台区的高压侧断路器QF1均被断开;
S4-2:移动电源自动投入;
S4-3:根据台区内是否存在重要负荷以及重要负荷的大小,优先合上存在重要小负荷的台区所对应的高压侧断路器QF1。
若某个台区的高压侧断路器QF1合上导致***电压跌落等不稳定现象,则立即断开刚合上的高压侧断路器QF1,操作结束。此工况下,移动电源能够尽可能多地保障重要负荷供电。
情景5:在情景4基础上,若含有移动电源的台区不止一个,则在电网失电、移动电源自动投入时,多个移动电源之间建立通讯,进行协同启动控制:指定其中某个移动电源先启动,建立起***电压,剩余移动电源依次投入。待所有移动电源投入后,执行步骤S4-1~S4-3。
所有情景中,同期并网是关键技术之一。同期并网的理想条件是断路器两侧电压的频率、电压幅值及相角三个状态量全部相等,此时并网合闸的冲击电流等于零,并网后移动电源和电网立即进入同步运行,不会产生任何扰动现象。实际运行中,理想条件很难同时满足,并网合闸瞬间,电压高的一侧向电压低的一侧输送一定的无功功率,频率高的一侧向频率低的一侧输送一定的有功功率。而移动电源本身可以承受短路和线路自动重合的冲击,所以在同期并网中,频率差、电压差要求不必十分严格,但必须在规定范围内有相角差并网,且必须相序相同。因此,同期并网的条件为:
(1)双方应有一致的相序;
(2)使待并移动电源的频率接近***频率,一般频差不超过0.4Hz;
(3)使待并移动电源和***电压接近相等,一般电压差保持在10%以内;
(4)在并网合闸时刻,待并移动电源与***相角差趋于零,通常不宜超过10°。
本实施例中,通过控制移动电源的电压和频率,使移动电源与电网的电压差和频率差被限制在一定范围内;在相位差的周期性变化中,通过动态测量其变化率,根据并网开关闭合所需时间的大小捕捉合闸脉冲的发出时机,从而控制断路器在相位差过零点附近闭合,实现移动电源与电网的同期并网。
Claims (10)
1.一种采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,配网变电站出线与高压馈线之间设有断路器S1,所述高压馈线通过高压侧断路器QF1与台区变压器的一端相连接,其特征在于:所述台区变压器的另一端通过同期开关TQ1连接于低压母线,所述低压母线依次通过低压侧断路器QF2和同期开关TQ2与移动电源相连接;所述同期开关TQ1和同期开关TQ2之间通讯连接;
所述控制方法为:不同情景下,移动电源与电网并网或解列时,高压侧断路器QF1、低压侧断路器QF2、同期开关TQ1和同期开关TQ2相互配合,实现电网与移动电源之间的无缝切换。
2.如权利要求1所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:情景一:电网正常运行时移动电源并网的控制方法为:
S1-1:合上低压侧断路器QF2,同期开关TQ2检测到低压母线侧电压信号;
S1-2:启动移动电源至稳定运行;
S1-3:利用同期开关TQ2自身的同期并网能力合上同期开关TQ2。
3.如权利要求2所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:情景二:移动电源与电网同步运行、电网设备局部故障进行停电检修时,台区与电网解列的控制方法为:
S2-1:断开同期开关TQ1;
S2-2:移动电源保持运行状态,并根据负荷需要自动调节输出功率,用于保障台区负荷不停电;
S2-3:断开高压侧断路器QF1,用于为电网复电做准备。
4.如权利要求3所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:情景三:当电网检修完毕恢复供电时,移动电源和电网的无缝并网控制方法为:
S3-1:合上高压侧断路器QF1,同期开关TQ1检测到台区变压器侧电压信息,同期开关TQ1通过与同期开关TQ2通讯将电压信息发送给移动电源;
S3-2:移动电源调整为并网模式,并根据台区变压器侧的电压信息调整电压和功角,并向同期开关TQ1发送合闸命令,检同期后同期开关TQ1自动合闸;
S3-3:断开同期开关TQ2,移动电源停止运行。
5.如权利要求1所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:情景四:电网发生故障导致断路器S1断开引发台区失电时,多台区保供电的控制方法为:
S4-1:电网失电后,除移动电源所在台区外,断路器S1后段台区的高压侧断路器QF1均被断开;
S4-2:移动电源自动投入;
S4-3:根据台区内是否存在重要负荷以及重要负荷的大小,优先合上存在重要小负荷的台区所对应的高压侧断路器QF1。
6.如权利要求5所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:所述步骤S4-3中,若某个台区的高压侧断路器QF1合上导致***电压不稳定,则立即断开刚合上的高压侧断路器QF1。
7.如权利要求5所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:情景五:所述情景四中,若含有移动电源的台区不止一个,则在电网失电、移动电源自动投入时,多个移动电源之间建立通讯进行协同启动控制:指定其中某个移动电源先启动,建立起***电压,剩余移动电源依次投入,待所有移动电源投入后,执行步骤S4-1~S4-3。
8.如权利要求1至7任一所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:移动电源与电网并网时,控制移动电源,当移动电源与电网的电压差、频率差和相位差均在各自设定的范围内,控制相应的断路器闭合,实现移动电源与电网的同期并网。
9.如权利要求8所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:移动电源与电网同期并网时,移动电源与电网的电压差不超过电网电压的10%,频率差不超过0.4Hz,相位差不超过10°。
10.如权利要求1至7任一所述的采用移动电源提升配网台区供电可靠性的控制方法,其特征在于:电网正常运行时,断路器S1、高压侧断路器QF1和同期开关TQ1均处于合位状态,低压侧断路器QF2和同期开关TQ2均处于分位状态,移动电源不启动。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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