基于储能优化控制的风电柔直并网直流故障穿越

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2024年第6期北京时间：

作者：孙银锋，郭宇航，梁栋，韩冰，李磊，沈拓，孟凡学

单位：孙银锋,现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学), 吉林, 132012,郭宇航,国网山东省电力公司 东营供电公司, 东营, 257091,梁栋,国网吉林供电公司, 吉林, 132001,韩冰,国网辽源供电公司, 辽源, 136200,李磊,国网四平供电公司, 四平, 136000,沈拓,国网白城供电公司, 白城, 131300,孟凡学,吉林省蓝新电力设备有限公司, 长春, 130000

摘要：基于架空线传输的风电柔直并网系统容易发生瞬时直流故障,利用风机内部配置的储能单元消纳故障期间的不平衡功率是一种有效解决方案.然而,现有文献未考虑各个储能单元之间的剩余容量差异,将风电场等值为单台风机进行研究,这容易造成剩余容量较小的储能单元过载,而剩余容量较大的储能单元仍有富余的储能能力未被利用,从而导致故障期间功率不平衡.针对上述问题,本文提出一种基于风电场储能优化控制的直流故障穿越协调控制策略.该策略将荷电状态(State of Charge,SOC)方差作为定量描述储能单元剩余容量差异程度的指标,并以SOC方差下降率最大作为目标函数,将非故障极换流站转带后的剩余不平衡功率优化分配给各个风机内部的储能单元,在保证故障期间系统功率平衡的同时,缩小各储能单元之间的剩余容量的差异.在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建模型将所提出的储能功率优化分配方案与传统平均分配方案进行对比.结果表明,储能功率优化分配方案充分发挥了储能系统的功率消纳能力,提高了系统直流故障穿越能力.

关键词：风电;柔性直流输电;储能;直流故障穿越

基金资助：山东电力工程咨询院有限公司科技项目(37-K2023-139)