CN115733133A - 一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法及*** - Google Patents

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CN115733133A CN202211362853.0A CN202211362853A CN115733133A CN 115733133 A CN115733133 A CN 115733133A CN 202211362853 A CN202211362853 A CN 202211362853A CN 115733133 A CN115733133 A CN 115733133A
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王�琦
陈春萌
赵兵
卢国强
杨立滨
兰天楷
高宝荣
骆攀登
李春来
郝杰
赵东宁
李正曦
安宁
梁英
周万鹏
张启雁
刘庭响
安娜
高金
马俊雄
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Abstract

本发明涉及一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法及***,属于电力***仿真建模技术领域。方法包括：构建基于分布式电化学储能的负荷模型；确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型模拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。本方法能够实现准确地模拟含分布式电化学储能的配电网综合负荷特性，克服了传统动态负荷模型无法描述分布式电化学储能对电网特性影响的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度。

Description

一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法及***
技术领域
本发明属于电力***仿真建模技术领域，尤其涉及一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法及***。
背景技术
青海新能源资源丰富，有两大千万千瓦级光伏开发基地，新能源送出需求强烈，但受断面约束和调峰约束，新能源的消纳压力巨大，储能元件的应用已成为大容量集中式和大规模分布式新能源发电接入的重要技术支撑。从转换存储方面来说，储能元件可以分为物理储能、相变储能、电化学储能和电磁储能等四大类。电化学储能以容量大、能量效率高、容量配置灵活等优点在青海电网得到大量应用。负荷区域的分布式储能设备的占比越来越大，其故障穿越特性对交流电网的安全稳定特性造成巨大影响，因此亟需研究考虑分布式储能的负荷建模方法。
目前对电化学储能的研究主要集中在电化学储能详细模型构建、电化学储能对电力***稳定性分析等方面。这些工作为集中式电化学储能并网特性的研究分析及新型控制方法的开发提供了重要的技术支持。但很多330kV(或220kV)变电站下面均带有多个的分布式电化学储能设备，在电力***大电网仿真计算中不可能把每个分布式电化学储能设备都详细建模，会造成维数灾难，在仿真速度和参数设置上均不能满足要求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法及***，能够实现准确地模拟含分布式电化学储能的配电网综合负荷特性，克服了传统动态负荷模型无法描述分布式电化学储能对电网特性影响的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法，所述方法包括以下步骤：
S1：构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
S2：确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
S3：根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型及参数模拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
优选地，所述构建基于分布式电化学储能的负荷模型包括：
所述负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
优选地，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure BDA0003923330200000021
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure BDA0003923330200000022
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流；l表示变压器/配电线路送端总数；k表示负荷总数。
优选地，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure BDA0003923330200000023
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
优选地，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000031
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000032
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟***，所述***包括：
构建模块，用于构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
计算模块，用于确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
模拟模块，用于根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型及参数模拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
优选地，所述构建模块构建基于分布式电化学储能的负荷模型包括：
所述负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
优选地，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure BDA0003923330200000041
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure BDA0003923330200000042
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流；l表示变压器/配电线路送端总数；k表示负荷总数。
优选地，所述计算模块确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure BDA0003923330200000043
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
优选地，所述计算模块确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000044
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000045
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
现对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在综合负荷模型结构中增加等值分布式电化学储能模块来等值模拟负荷站点所供配电区域里面数量众多的分布式电化学储能特性，在此基础上提出了基于统计综合的确定等值分布式电化学储能模型参数的方法，实现准确地模拟含分布式电化学储能的配电网综合负荷特性，克服了传统动态负荷模型无法描述分布式电化学储能对电网特性影响的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度。
通过参照以下附图及对本发明的具体实施方式的详细描述，本发明的特征及优点将会变得清楚。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法流程图；
图2为含分布式电化学储能的负荷模型结构；
图3为根据本发明优选实施方式的330kV变电站供电区域接线示意图；
图4为仿真***示意图；
图5为变电站A的330kV母线电压曲线；
图6为变电站A的110kV母线电压曲线；
图7为330kV变电站A的下网有功功率；
图8为330kV变电站A的下网无功功率；
图9为分布式储能***的机端电压；
图10为分布式储能***的有功功率；
图11为分布式储能***的无功功率。
图12是基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟***示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
图1是基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法流程图。如图1所示，本发明提供了一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法，所述方法包括以下步骤：
S1：构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
S2：确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
S3：根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型模及参数拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
通过本方法，能够实现准确地模拟含分布式电化学储能的配电网综合负荷特性，克服了传统动态负荷模型无法描述分布式电化学储能对电网特性影响的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度。
优选地，所述构建基于分布式电化学储能的负荷模型包括：
所述负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
具体的，本实施例提出的考虑分布式电化学储能的负荷模型结构如图2所示，由配电网等值阻抗(RD+jXD)、恒定阻抗负荷(Z)、恒定电流负荷(I)和恒定功率负荷(P)、感应电动机(M)、分布式电化学储能***、补偿电容器(C)组成。
对应上述含分布式电化学储能的综合负荷模型结构，含分布式电化学储能的负荷模型可划分为5个主要部分，即配网等值阻抗、等值电化学储能***、等值静态负荷、等值电动机负荷、无功补偿。
优选地，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure BDA0003923330200000071
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure BDA0003923330200000072
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流；l表示变压器/配电线路送端总数；k表示负荷总数。
具体地，首先将所有分布式储能电站设置为不出力，再根据配电网***阻抗消耗功率与配电网各变压器、各配电线路消耗功率之和相等，可以计算配网等值阻抗值。
优选地，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure BDA0003923330200000073
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
具体地，等值电化学储能***参数聚合等值方法包括：
(1)计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ。
Figure BDA0003923330200000081
式中，SN,i为330kV(或220kV)变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为330kV(或220kV)变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量。
(2)计算等值电化学储能***的最大有功功率Pmax,EQ。
Figure BDA0003923330200000082
式中，Pmax,i为330kV(或220kV)变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率。
(3)计算等值电化学储能***的最大无功功率Qmax,EQ。
Figure BDA0003923330200000083
式中，Qmax,i为330kV(或220kV)变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率。
(4)计算等值电化学储能***的实际有功功率PEQ。
Figure BDA0003923330200000084
式中，Pi为330kV(或220kV)变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
优选地，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000091
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000092
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
具体地，当电网遭受短路等大扰动冲击时，为减小因低电压导致逆变器过流进而脱网的风险，分布式电化学储能电站设置有低电压穿越(LVRT)控制，低电压穿越(LVRT)过程中有功和无功特性对电网的稳定特性影响很大，因此在对含分布式电化学储能***的负荷建模时，需要对电化学储能***低电压穿越的控制参数进行等值建模。
(1)低电压穿越期间有功电流控制方式
分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程如下：
Figure BDA0003923330200000093
式中，K1_Ip_LV：有功电流计算系数1；K2_Ip_LV：有功电流计算系数2；Ipset_LV：有功电流计算系数3；Vt：机端电压标幺值；Ip0：发电机初始有功电流标幺值(以本机额定电流为基值)。
等值分布式电化学储能低电压穿越期间有功电流计算系数1(K1_Ip_LV_EQ)、有功电流计算系数2(K2_Ip_LV_EQ)、有功电流计算系数3(Ipset_LV_EQ)计算方法如下：
换算成以***基准容量Sb(如100MVA)为基准的标幺值为
Figure BDA0003923330200000094
式中，SN为新能源机组的额定容量。
因为以***基准容量Sb(如100MVA)为基准的发电机初始有功电流标幺值
Figure BDA0003923330200000101
等于
Figure BDA0003923330200000102
所以式(2)可以表示为
Figure BDA0003923330200000103
对于实际详细***，由(3)可得实际详细电网的第i个光伏发电机低穿期间的有功电流标幺值(以***基准容量Sb＝100MVA为基准)I′pLVRTi为：
Figure BDA0003923330200000104
对于等值***，由(3)可得等值***的光伏发电机低穿期间的有功电流有名值I′pLVRTEQ为：
Figure BDA0003923330200000105
Figure BDA0003923330200000106
式中，K1_Ip_LV：有功电流计算系数1；K2_Ip_LV：有功电流计算系数2；Ipset_LV：有功电流计算系数3，；Vt：机端电压标幺值；Ip0：发电机初始有功电流标幺值(以本机额定电流为基值)。
实际***和等值***的关系为：
Figure BDA0003923330200000107
式中，m为新能源发电机个数，T1i为第i个新能源并网变压器的变比标幺值(高压侧/低压侧)，T2i为该新能源经过并网变压器后再升压到110kV电压等级的变压器的变比标幺值(高压侧/低压侧)。
则由式(4)、(5)、(7)可得，
Figure BDA0003923330200000111
Figure BDA0003923330200000112
Figure BDA0003923330200000113
由(8)可得
Figure BDA0003923330200000114
其中VtEQ可由式(12)计算得到。
Figure BDA0003923330200000115
其中，U1是330kV主变220kV侧的电压值、P1为流进330kV主变330kV侧的有功功率，Q1为流进330kV主变330kV侧的无功功率，X＝X配网等值电抗+X220主变高-中压侧电抗。
由(9)可得
Figure BDA0003923330200000116
Figure BDA0003923330200000117
由(11)可得
Figure BDA0003923330200000118
(2)低电压穿越期间无功电流控制方式
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程如下：
Figure BDA0003923330200000119
式中，K1_Iq_LV：无功电流计算系数1；K2_Iq_LV：无功电流计算系数2；Iqset_LV：无功电流计算系数3；Iq0：初始无功电流；Vt：端电压幅值；VLin：进入低电压穿越阈值，其中，
等值分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流计算系数1(K1_Iq_LV_EQ)、无功电流计算系数2(K2_Iq_LV_EQ)、无功电流计算系数3(Iqset_LV_EQ)计算方法如下：
对于实际电网，由(15)可得实际电网的第i个光伏发电机低穿期间的无功电流有名值I′qLVRTi为：
Figure BDA0003923330200000121
式中INi为第i个光伏发电机的本机额定电流。
把INi＝SNi/VNi代入式(16)可得，
Figure BDA0003923330200000122
对于等值***，由(15)可得等值电网的光伏发电机低穿期间的无功电流有名值I′qLVRT为：
Figure BDA0003923330200000123
把IN＝SN/VN代入式(18)可得，
Figure BDA0003923330200000124
实际电网和等值电网的关系为:
Figure BDA0003923330200000125
式中，T1i为第i个新能源并网变压器的变比(高压侧/低压侧)，T2i为该新能源经过并网变压器后再升压到110kV电压等级的变压器的变比(高压侧/低压侧)。
则由式(17)、(19)、(20)可得，
Figure BDA0003923330200000126
Figure BDA0003923330200000131
Figure BDA0003923330200000132
由(21)可得
Figure BDA0003923330200000133
由(22)可得
Figure BDA0003923330200000134
Iq′0为以***基准容量Sb(如100MVA)为基准的发电机初始无功电流标幺值。
由(23)可得
Figure BDA0003923330200000135
详细***中，有功电流在线路上产生额外的无功消耗。等值***中，这一消耗相对较少。应当调减分布式电源的无功出力，弥补无功消耗变少的部分。
Figure BDA0003923330200000136
式中，Ipi为第i个新能源的有功电流，Xi为该新能源至110kV母线的电抗，Xeq为配网等值电抗，ΔIq为等值新能源需要调减的无功电流。
将控制器方程代入(27)得到
Figure BDA0003923330200000137
由式(28)可求得无功电流控制系数Iqset_LV增加有功功率产生的修正量ΔIq为
Figure BDA0003923330200000141
因此，Iqset_LV的值应修正为由(26)计算出来的Iqset_LV减去式(29)计算出来的ΔIq。
为验证本实施例所提出的考虑分布式储能的负荷模型结构和参数计算方法的有效性，用330kV变电站A为例进行分析说明。330kV变电站A供电区域带有10个分布式储能电站，各分布式储能电站的具体信息见表1。
表1分布式储能电站信息表
序号 分布式储能电站 额定容量(MW) 有功出力(MW)
1 分布式储能电站1 7 4.4
2 分布式储能电站2 6.15 3.8
3 分布式储能电站3 1.05 0.7
4 分布式储能电站4 1.4 0.9
5 分布式储能电站5 4 2.5
6 分布式储能电站6 1 0.6
7 分布式储能电站7 12.64 7.9
8 分布式储能电站8 28.08 17.6
9 分布式储能电站9 7.45 4.7
10 分布式储能电站10 1.7 1.1
根据330kV变电站A的详细调查数据，采用本实施例所提配网等值阻抗计算方法，计算得到变电站A的配网等值电阻为0.013p.u.，等值电抗为0.05p.u.。根据变电站A的分布式储能详细统计数据，采用本发明所提等值分布式储能模型参数计算方法，计算得到变电站A的等值分布式储能模型的低穿期间的控制模型参数。
为验证本发明所提出的考虑分布式储能的负荷建模方法的有效性，用采用本发明生成的考虑分布式储能的负荷模型参数和原***(包括330kV变电站A的110kV、35kV配电网络、无功补偿、分布式储能变电站、负荷的***，如图3所示)进行仿真对比。
仿真***如图4所示：发电机G1和G2分别通过三回线路和一回线路向变电站A供电。
仿真条件：Bus 5-Bus6线路Bus5侧发生三永N-1故障，故障0.12秒后切除故障线路。
分别将330kV变电站A及其以下的原详细***、含分布式储能电站的等值负荷模型接于图4所示的Bus6母线上进行仿真，仿真得到的330kV变电站A的330kV母线电压曲线、110kV母线电压曲线、变电站A的下网有功功率、无功功率、分布式储能电站的机端电压、有功功率、无功功率曲线分别如图5至图11所示。从图5可以看出2种模型下的330kV电压响应曲线基本一致。从图7和图8可以看出，等值模型可以很好地拟合详细***的有功和无功下网功率，综上，可以看出含等值电化学储能的负荷模型可以很好地模拟原***的有功、无功特性。这验证了本实施例所提出的计及低电压穿越特性的分布式电化学储能聚合等值方法的有效性。
本实施例通过在综合负荷模型结构中增加等值分布式电化学储能模块来等值模拟负荷站点所供配电区域里面数量众多的分布式电化学储能特性，在此基础上提出了基于统计综合的确定等值分布式电化学储能模型参数的方法，实现准确地模拟含分布式电化学储能的配电网综合负荷特性，克服了传统动态负荷模型无法描述分布式电化学储能对电网特性影响的缺点，提高了电力***仿真计算的可信度。
实施例2
图12是基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟***示意图。如图12所示，本发明还提供了一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟***，所述***包括：
构建模块1201，用于构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
计算模块1202，用于确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
模拟模块1203，用于根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型及参数模拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
优选地，所述构建模块1201构建基于分布式电化学储能的负荷模型包括：
所述负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
优选地，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure BDA0003923330200000161
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure BDA0003923330200000162
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流。
优选地，所述计算模块1202确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure BDA0003923330200000163
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
优选地，所述计算模块1202确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000171
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure BDA0003923330200000172
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
本实施例2中各个模块所实现的功能的具体实施过程与实施例1中的各个步骤的实施过程相同，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
S2：确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
S3：根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型及参数模拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建基于分布式电化学储能的负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure FDA0003923330190000011
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure FDA0003923330190000012
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure FDA0003923330190000013
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure FDA0003923330190000021
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure FDA0003923330190000022
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
6.一种基于分布式电化学储能的负荷模型的模拟***，其特征在于，所述***包括：
构建模块，用于构建基于分布式电化学储能的负荷模型；
计算模块，用于确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数；
模拟模块，用于根据所述基于分布式电化学储能的负荷模型模及参数拟负荷站点所供配电区域里的分布式电化学储能特性。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述构建模块构建基于分布式电化学储能的负荷模型包括：
所述负荷模型由配电网等值阻抗、恒定阻抗负荷、恒定电流负荷和恒定功率负荷、感应电动机、分布式电化学储能***、补偿电容器组成。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述配电网等值阻抗的计算公式为：
Figure FDA0003923330190000031
其中，RD和XD分别表示配电网***等值电阻和电抗；Pj和Qj分别表示第j个变压器/配电线路送端有功功率和无功功率，Uj表示第j个变压器/配电线路送端母线电压幅值，
Figure FDA0003923330190000032
表示第j个变压器/配电线路阻抗；ILi表示第i个负荷电流。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述计算模块确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***的额定容量SN,EQ、最大有功功率Pmax,EQ、最大无功功率Qmax,EQ、实际有功功率PEQ：
Figure FDA0003923330190000033
其中，SN,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的额定容量，m为变电站所供配电区域的分布式电化学储能电站数量；Pmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大有功功率；Qmax,i为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的最大无功功率；Pi为变电站所供配电区域的第i个分布式电化学储能电站的实际有功功率。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述计算模块确定并计算所述基于分布式电化学储能的负荷模型的参数包括：
计算等值电化学储能***穿越期间的控制参数值，其中，分布式电化学储能***低电压穿越期间有功电流控制方程为：
Figure FDA0003923330190000034
分布式电化学储能***低电压穿越期间无功电流控制方程为：
Figure FDA0003923330190000035
式中，K1_Ip_LV、K2_Ip_LV、Ipset_LV分别为有功电流计算系数；Vt为机端电压标幺值；Ip0为发电机初始有功电流标幺值；K1_Iq_LV、K2_Iq_LV、Iqset_LV为无功电流计算系数；Iq0为初始无功电流；VLin为进入低电压穿越阈值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116579191A (zh) * 2023-07-14 2023-08-11 中国电力科学研究院有限公司 一种考虑电化学储能设备的负荷模型建模方法及***

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