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专利号: 2024114266517
申请人: 河南才鸿电力安装有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.电压自动控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

利用PID控制算法控制每个配电区域的电压;

在PID控制过程中,每个配电区域的电压的误差反馈给储能子系统,储能子系统依据所述误差进行响应,储能子系统响应之后再次计算每个配电区域的电压的误差,将储能子系统响应前后的每个配电区域的电压误差的变化反馈给配电子系统,配电子系统根据所述电压误差的变化进行响应;每当储能子系统和配电子系统各响应一次之后,根据每个配电区域的电压的误差以及电压变化量调整每个配电区域的PID控制算法的控制参数;

储能子系统进行的响应包括:控制储能设备切入或切出电网;配电子系统进行的响应包括:控制配电设备的开或闭;

所述电网中的发电设备包括水力发电机、风力发电机、地热发电机、光伏电池板。

2.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,当所述储能子系统和所述配电子系统分别进行若干次响应之后,包括的具体步骤如下:记录储能子系统从第一次响应到若干次响应的过程中,每个储能设备切入电网的频次a1,以及每次切入前后所有配电区域电压的变化量b1,记录配电子系统中每个配电设备的开或闭的频次a2,以及每次开或闭前后所有配电区域电压的变化量b2;根据a1、b1、a2、b2筛选出需要保持切入状态不变的储能设备,以及需要保持开或闭状态不变的配电设备;所述保持切入状态不变的储能设备一直保持切入状态;所述需要保持开或闭状态不变的配电设备在一直保持常开或常闭状态。

3.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,所述储能子系统依据所述误差进行响应,包括的具体步骤如下:对所有配电区域的电压的误差求和,记为缺失电压,根据缺失电压的大小切入和切出电网中的储能设备,切入的储能设备的总功率与缺失电压呈正相关,切出的储能设备的总功率与缺失电压呈负相关。

4.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,所述配电子系统根据所述电压误差的变化进行响应,包括的具体步骤如下:根据所有配电区域在储能子系统响应前后的每个配电区域的电压误差的变化从所有配电区域中筛选出响应无效区域,响应无效区域之外的所有配电区域记为响应有效区域,控制配电设备的开闭,将电网电力由响应有效区域向无效响应区域配送。

5.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,所述每当储能子系统和配电子系统各响应一次之后,根据每个配电区域的电压的误差以及电压变化量调整每个配电区域的PID控制算法的控制参数,包括的具体步骤如下:在储能子系统和配电子系统各响应一次之后,每个配电区域的电压记为I1,每个配电区域的电压误差记为D1,储能子系统每次响应之前每个配电区域的电压记为I2,I1与I2的差值的绝对值记为储能子系统和配电子系统各响应一次之后每个配电区域的电压变化量;

根据所述电压变化量调整PID控制算法中的控制参数KP,包括的步骤为:当所述电压变化量与I1+I2的比值处于预设第一区间时不调整控制参数KP,当电压变化量与I1+I2的比值处于预设第一区间时左侧或右侧时,将控制参数KP调大或调小预设百分比;

根据D1调整PID控制算法中的控制参数KI,包括的步骤为:当D1与每个配电区域的额定电压的比值处于预设第二区间时不调整控制参数KI,当D1与每个配电区域的额定电压的比值处于预设第二区间时左侧或右侧时,将控制参数KP调大或调小预设百分比。

6.根据权利要求2所述电压自动控制方法,其特征在于,所述根据a1、b1、a2、b2筛选出需要保持切入状态不变的储能设备,以及需要保持开或闭状态不变的配电设备,包括的具体步骤如下:在若干次响应的过程中,每个储能设备所有次切入电网时,所有配电区域电压的变化量b1的均值记为c1,根据c1和a1获得每个储能设备的电力调控力度d1;d1与c1和a1呈正相关;

在若干次响应的过程中,每个配电设备在所有次开或闭后所有配电区域电压的变化量b2的均值记为c2,根据c2和a2获得每个配电设备的电力调度力度d2;d2与c2和a2呈正相关;

将电力调控力度d1大于预设第一阈值的储能设备作为保持切入状态不变的储能设备;

将电力调度力度d2预设第二阈值的配电设备作为需要保持开或闭状态不变的配电设备。

7.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,所述每个配电区域的电压的误差等于测量到的电压与额定电压的差值的绝对值。

8.根据权利要求1所述电压自动控制方法,其特征在于,当所有所述配电区域的电压的误差的均值小于第三预设阈值时,对切出的储能设备进行充电,否则不对切出的储能设备进行充电。

9.根据权利要求3所述电压自动控制方法,其特征在于,所述根据缺失电压的大小切入和切出电网中的储能设备,包括的具体步骤如下:首先获取每个储能设备的工作效率,所述工作效率是指储能设备历史时间中每小时平均放电量与每小时平均充电量的比值;

按照工作效率由大到小的顺序切入储能设备,并计算切入的所有储能设备的总功率,当总功率与缺失电压的比值大于f×th0时,按照工作效率由小到大的顺序把储能子系统响应之前已经切入到电网的储能设备切出电网,同时每切出一个储能设备后就再切入一个储能设备,当所有切入的储能设备的总功率与切出的储能设备的总功率的差值与缺失电压的比值大于等于th0时,停止切入和切出;

th0等于所有配电区域的配电设备所允许经过的最大电流的平均值,f为小于1的预设数值。

10.一种寒地电力系统,包括电压采集模块,电压控制模块,储能子系统和配电子系统,其中电压采集模块使用电压计采集每个配电区域的电压,储能子系统包括电网中的所有储能设备;配电子系统包括电网中的配电设备;电压控制模块包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1 9任意一项所述电压自动控制方法的步骤。

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