一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)及評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)及評(píng)估方法。本發(fā)明是由風(fēng)電場(chǎng)主變高壓側(cè)為出線，低壓側(cè)為母線，母線上連接各風(fēng)機(jī)集電線路進(jìn)線、風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償裝置及儲(chǔ)能裝置。本發(fā)明可有效檢測(cè)儲(chǔ)能裝置的性能，驗(yàn)證其對(duì)風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定性的改善效果。簡(jiǎn)化了工作量，操作簡(jiǎn)單、靈活方便、處理能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理更靈活，測(cè)試方法簡(jiǎn)單實(shí)用，采集數(shù)據(jù)量較少，具有圖形輸出等優(yōu)點(diǎn)，還能提供友好的對(duì)外數(shù)據(jù)接口，測(cè)試結(jié)果分析可對(duì)儲(chǔ)能裝置性能進(jìn)行全面評(píng)估。適用于對(duì)風(fēng)電場(chǎng)配備儲(chǔ)能裝置的性能測(cè)試分析。
【專利說明】一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)及評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)及評(píng)估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)能是一種間歇性能源，且風(fēng)速預(yù)測(cè)存在一定的誤差，因此風(fēng)電場(chǎng)不能提供持續(xù) 穩(wěn)定的功率，發(fā)電穩(wěn)定性較差。大中型風(fēng)電場(chǎng)越來越多投入運(yùn)行，一般直接接入輸電網(wǎng)，風(fēng) 電場(chǎng)的功率波動(dòng)會(huì)影響當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電能質(zhì)量，產(chǎn)生電壓波動(dòng)與閃變，故電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電電能質(zhì) 量的要求越來越高。電池技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電池儲(chǔ)能裝置在電力系統(tǒng)中的 應(yīng)用，將儲(chǔ)能裝置與風(fēng)力發(fā)電單元相結(jié)合，有利于減少風(fēng)電場(chǎng)輸出波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，改善 并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定性問題。目前，有的風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)配備了相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置，但對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ) 能裝置的配置、測(cè)試方法及性能評(píng)價(jià)還有待逐步完善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)及評(píng)估 方法。目的是考慮到現(xiàn)有大型風(fēng)電場(chǎng)出力隨風(fēng)力變化的波動(dòng)，給電網(wǎng)帶來一定的影響，為 了檢測(cè)風(fēng)電場(chǎng)配備儲(chǔ)能裝置后其性能的改善，提出了一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置的測(cè)試及評(píng)估方 法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)主變高壓側(cè)為出線，低壓側(cè)為母線，母線上連接 各風(fēng)機(jī)集電線路進(jìn)線、風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償裝置及儲(chǔ)能裝置；包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模 塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與圖形化輸出模塊；數(shù)據(jù)采集模塊接入測(cè)試點(diǎn)，采集的數(shù) 據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，根據(jù)測(cè)試需要，在結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與 圖形化輸出模塊可得到相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。
[0006] -種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，包括儲(chǔ)能裝置性能測(cè)試、儲(chǔ)能單元性能測(cè)試、儲(chǔ)能 逆變器性能測(cè)試、儲(chǔ)能電池性能測(cè)試、儲(chǔ)能裝置投運(yùn)前后風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行特性對(duì)比測(cè)試、以及儲(chǔ) 能裝置性能評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估方法。
[0007] 所述的儲(chǔ)能裝置性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能裝置容量測(cè)試，儲(chǔ)能裝置充電和放電響應(yīng)時(shí) 間測(cè)試，儲(chǔ)能裝置充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。測(cè)試設(shè)備與接線，采用功率分析儀，將測(cè) 試設(shè)備與被測(cè)設(shè)備接線，記錄儲(chǔ)能裝置的電壓、電流、有功功率、無功功率。所述的儲(chǔ)能裝置 是風(fēng)電場(chǎng)配置設(shè)備，由儲(chǔ)能電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS)、儲(chǔ)能逆變器、升壓變壓器和就地監(jiān) 控系統(tǒng)及儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)組成；所述儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)用于跟蹤計(jì)劃發(fā)電或儲(chǔ)能、平滑 風(fēng)電功率輸出，還具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功能。
[0008] 所述的儲(chǔ)能裝置容量測(cè)試，給風(fēng)電場(chǎng)出儲(chǔ)能裝置充電和放電整個(gè)過程的測(cè)試曲 線，其中包括儲(chǔ)能裝置有功功率曲線和儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線，儲(chǔ)能裝置有功功率曲 線能夠較為直觀地觀察到儲(chǔ)能裝置充電狀態(tài)和放電狀態(tài)的特性，而儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形 曲線能夠更為準(zhǔn)確地判斷其整個(gè)過程中事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。
[0009] 所述的儲(chǔ)能裝置充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，是給出風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置充電功率和放 電功率躍變時(shí)的有功功率曲線和瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲 線進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)。
[0010] 所述的儲(chǔ)能裝置充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，是給出從充電功率躍變?yōu)榉烹姽?率時(shí)的儲(chǔ)能裝置有功功率曲線和儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電 流波形曲線進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)。
[0011] 所述的儲(chǔ)能單元性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能單元容量測(cè)試，儲(chǔ)能單元充電和放電響應(yīng)時(shí) 間測(cè)試，儲(chǔ)能單元充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，儲(chǔ)能單元過載能力測(cè)試；
[0012] (1)儲(chǔ)能單元容量測(cè)試：給出儲(chǔ)能單元充電和放電整個(gè)過程的測(cè)試曲線，其中包 括儲(chǔ)能單元有功功率曲線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，儲(chǔ)能單元有功功率曲線能夠較為 直觀地觀察到儲(chǔ)能單元充電狀態(tài)和放電狀態(tài)的一些特性，而儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線能 夠更為準(zhǔn)確地判斷其整個(gè)過程中事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間；
[0013] ⑵儲(chǔ)能單元充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：給出充電功率躍變時(shí)的儲(chǔ)能單元有功功 率曲線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線進(jìn)行分析與 統(tǒng)計(jì)；
[0014] ⑶儲(chǔ)能單元充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：給出從充電功率躍變?yōu)榉烹姽β蕰r(shí) 的儲(chǔ)能單元有功功率曲線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波 形曲線進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)；
[0015] (4)儲(chǔ)能單元過載能力測(cè)試：儲(chǔ)能單元能夠以1. 5倍額定功率充電10分鐘，以1. 2 倍額定功率充電30分鐘，給出儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線。儲(chǔ)能單元能夠以1. 5倍額定功 率放電10分鐘，以1. 2倍額定功率放電30分鐘，給出儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線。
[0016] 所述的儲(chǔ)能逆變器與儲(chǔ)能電池性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能逆變器充放電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試， 儲(chǔ)能電池平均充放電電壓和開路電壓測(cè)試；
[0017] (1)儲(chǔ)能逆變器充放電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試：將儲(chǔ)能逆變器功率分別設(shè)定在100%額定 功率、75%額定功率、50%額定功率、25%額定功率，分別測(cè)量?jī)?chǔ)能裝置充電與放電時(shí)逆變 器交流側(cè)與直流側(cè)的有功功率，計(jì)算儲(chǔ)能逆變器在充電與放電工作狀態(tài)下的能量轉(zhuǎn)換效 率。
[0018] (2)儲(chǔ)能電池性能測(cè)試：包括儲(chǔ)能電池平均充放電電壓和開路電壓測(cè)試；儲(chǔ)能電 池平均充放電電壓測(cè)試：檢測(cè)儲(chǔ)能電池的充電平均電壓與放電平均電壓；儲(chǔ)能電池的開路 電壓測(cè)試，是將測(cè)試設(shè)備與接線，采用功率分析儀，記錄儲(chǔ)能電池的電壓。
[0019] 所述的儲(chǔ)能裝置投運(yùn)前后運(yùn)行特性對(duì)比測(cè)試包括：電能質(zhì)量對(duì)比測(cè)試，有功功率 變化最大值對(duì)比測(cè)試；
[0020] (1)電能質(zhì)量對(duì)比測(cè)試：通過測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的諧波電壓、不平衡度、閃變進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)儲(chǔ)能裝置投產(chǎn)前和投產(chǎn)后風(fēng)電場(chǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而得出儲(chǔ)能裝置對(duì) 風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量的影響；包括投產(chǎn)前后風(fēng)電場(chǎng)主變高壓側(cè)諧波電壓、諧波電流，電壓總畸變 率，閃變等的統(tǒng)計(jì)分析；
[0021] (2)有功功率變化最大值對(duì)比測(cè)試：對(duì)儲(chǔ)能裝置投產(chǎn)后風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)分析，計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)1分鐘和10分鐘有功功率變化最大值，從而判斷儲(chǔ)能裝置平滑風(fēng)電 場(chǎng)有功功率輸出的實(shí)際效果。風(fēng)電場(chǎng)有功功率變化最大值對(duì)比測(cè)試，驗(yàn)證儲(chǔ)能裝置投入運(yùn) 行后，風(fēng)電場(chǎng)有功功率變化率是否得到改善。
[0022] 所述的儲(chǔ)能裝置性能評(píng)估包括：風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置有功功率評(píng)估指標(biāo)、儲(chǔ)能裝置效 益評(píng)估；
[0023] (1)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置有功功率評(píng)估指標(biāo)：
[0024] 采用的iUPSP和η EXC，這兩個(gè)指標(biāo)屬于衡量聯(lián)合系統(tǒng)供電可靠性的指標(biāo)，可以間接 評(píng)價(jià)聯(lián)合系統(tǒng)輸出功率波動(dòng)；
[0025] iUPSPS系統(tǒng)不能滿足的負(fù)荷需求除以評(píng)估期總負(fù)荷需求的比值，當(dāng)儲(chǔ)能裝置放 電至最小值C batmin時(shí)，控制系統(tǒng)斷開儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷的連接，負(fù)荷需求即不能滿足；
[0026] t時(shí)間內(nèi)的供電損失值為：
[0027] ELPS ⑴-Pi〇ad ^ t~ [PffG (t) Δ t+Cbat (t) _Cbatmin] η inv
[0028] 評(píng)估期T內(nèi)，供電損失率表示為：
[0029] nLpspiT) = Y,ELPS{t) / ^ΡιοαιΙ(?Α? ?=1 ?=1
[0030] 式中：At為用于計(jì)算的步長(zhǎng)；Τ為評(píng)估期，并假設(shè)評(píng)估期內(nèi)風(fēng)力發(fā)電出力保持不 變；
[0031] nEXC為風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的功率與評(píng)估期負(fù)載總的功率要求的比值，當(dāng)
[0032] PWG(t)+Pbat(t) = Ptotal(t) > Pref(t)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的能量為：
[0033] Em(t) - [PffG(t)] At-{Pref(t) At/ Π inv+[Cbatma!￡-Cbat (t~l) ] / Π cha}
[0034] ηΕγΓ(Τ) = ΕΨΕ(Τ)/[2ΣΡ/οι?Α?)Δ? /-1
[0035] 式中Em(t)是在滿足負(fù)荷要求和儲(chǔ)能元件充電要求的基礎(chǔ)上，風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的能 量；
[0036] 這兩個(gè)指標(biāo)主要針對(duì)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)的電源，偏向評(píng)價(jià)供電可靠性；提出三個(gè)衡量總 有功功率特性的指標(biāo)，主要偏向風(fēng)-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)的外特性和對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊性；
[0037] 有功功率偏差率α是類比方差，方差是用來度量隨機(jī)變量及其數(shù)學(xué)期望之間的 偏尚程度，而有功功率偏差率是衡量風(fēng)-儲(chǔ)總輸出有功功率相對(duì)于P raf(t)的偏尚程度，它 的表達(dá)式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試系統(tǒng)，其特征是：風(fēng)電場(chǎng)主變高壓側(cè)為出線，低壓側(cè)為母線，母 線上連接各風(fēng)機(jī)集電線路進(jìn)線、風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償裝置及儲(chǔ)能裝置； 包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與圖形化輸出模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊接入測(cè)試點(diǎn)，采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處 理，根據(jù)測(cè)試需要，在結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與圖形化輸出模塊可得到相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。
2. -種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：包括儲(chǔ)能裝置性能測(cè)試、儲(chǔ)能單元性能 測(cè)試、儲(chǔ)能逆變器性能測(cè)試、儲(chǔ)能電池性能測(cè)試、儲(chǔ)能裝置投運(yùn)前后風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行特性對(duì)比測(cè) 試、以及儲(chǔ)能裝置性能評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估方法。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能裝置容量測(cè)試，儲(chǔ)能裝置充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，儲(chǔ)能裝置充電和放 電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試； 測(cè)試設(shè)備與接線，采用功率分析儀，將測(cè)試設(shè)備與被測(cè)設(shè)備接線，記錄儲(chǔ)能裝置的電 壓、電流、有功功率、無功功率； 所述的儲(chǔ)能裝置是風(fēng)電場(chǎng)配置設(shè)備，由儲(chǔ)能電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS)、儲(chǔ)能逆變器、 升壓變壓器和就地監(jiān)控系統(tǒng)及儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)組成；所述儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)用于跟蹤 計(jì)劃發(fā)電或儲(chǔ)能、平滑風(fēng)電功率輸出，還具備暫態(tài)有功出力緊急響應(yīng)、暫態(tài)電壓緊急支撐功 能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 容量測(cè)試，給風(fēng)電場(chǎng)出儲(chǔ)能裝置充電和放電整個(gè)過程的測(cè)試曲線，其中包括儲(chǔ)能裝置有功 功率曲線和儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線，儲(chǔ)能裝置有功功率曲線能夠較為直觀地觀察到儲(chǔ) 能裝置充電狀態(tài)和放電狀態(tài)的特性，而儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線能夠更為準(zhǔn)確地判斷其 整個(gè)過程中事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，是給出風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置充電功率和放電功率躍變時(shí)的有功功率 曲線和瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，是給出從充電功率躍變?yōu)榉烹姽β蕰r(shí)的儲(chǔ)能裝置有功功率 曲線和儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能裝置瞬時(shí)電流波形曲線進(jìn)行分析與統(tǒng) 計(jì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能單元 性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能單元容量測(cè)試，儲(chǔ)能單元充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，儲(chǔ)能單元充電和放 電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試，儲(chǔ)能單元過載能力測(cè)試； (1) 儲(chǔ)能單元容量測(cè)試：給出儲(chǔ)能單元充電和放電整個(gè)過程的測(cè)試曲線，其中包括儲(chǔ) 能單元有功功率曲線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，儲(chǔ)能單元有功功率曲線能夠較為直觀 地觀察到儲(chǔ)能單元充電狀態(tài)和放電狀態(tài)的一些特性，而儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線能夠更 為準(zhǔn)確地判斷其整個(gè)過程中事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間； (2) 儲(chǔ)能單元充電和放電響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：給出充電功率躍變時(shí)的儲(chǔ)能單元有功功率曲 線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線進(jìn)行分析與統(tǒng) 計(jì)； (3) 儲(chǔ)能單元充電和放電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：給出從充電功率躍變?yōu)榉烹姽β蕰r(shí)的儲(chǔ) 能單元有功功率曲線和儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線，響應(yīng)時(shí)間以儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲 線進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)； (4) 儲(chǔ)能單元過載能力測(cè)試：儲(chǔ)能單元能夠以1. 5倍額定功率充電10分鐘，以1. 2倍 額定功率充電30分鐘，給出儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線。儲(chǔ)能單元能夠以1. 5倍額定功率 放電10分鐘，以1. 2倍額定功率放電30分鐘，給出儲(chǔ)能單元瞬時(shí)電流波形曲線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能逆變 器與儲(chǔ)能電池性能測(cè)試包括：儲(chǔ)能逆變器充放電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試，儲(chǔ)能電池平均充放電電壓 和開路電壓測(cè)試； (1) 儲(chǔ)能逆變器充放電轉(zhuǎn)換效率測(cè)試：將儲(chǔ)能逆變器功率分別設(shè)定在100%額定功率、 75%額定功率、50%額定功率、25%額定功率，分別測(cè)量?jī)?chǔ)能裝置充電與放電時(shí)逆變器交流 側(cè)與直流側(cè)的有功功率，計(jì)算儲(chǔ)能逆變器在充電與放電工作狀態(tài)下的能量轉(zhuǎn)換效率。 (2) 儲(chǔ)能電池性能測(cè)試：包括儲(chǔ)能電池平均充放電電壓和開路電壓測(cè)試； 儲(chǔ)能電池平均充放電電壓測(cè)試：檢測(cè)儲(chǔ)能電池的充電平均電壓與放電平均電壓； 儲(chǔ)能電池的開路電壓測(cè)試，是將測(cè)試設(shè)備與接線，采用功率分析儀，記錄儲(chǔ)能電池的電 壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 投運(yùn)前后運(yùn)行特性對(duì)比測(cè)試包括：電能質(zhì)量對(duì)比測(cè)試，有功功率變化最大值對(duì)比測(cè)試； (1) 電能質(zhì)量對(duì)比測(cè)試：通過測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的諧波電壓、不平衡度、閃變進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 分析；對(duì)儲(chǔ)能裝置投產(chǎn)前和投產(chǎn)后風(fēng)電場(chǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而得出儲(chǔ)能裝置對(duì)風(fēng)電 場(chǎng)電能質(zhì)量的影響；包括投產(chǎn)前后風(fēng)電場(chǎng)主變高壓側(cè)諧波電壓、諧波電流，電壓總畸變率， 閃變等的統(tǒng)計(jì)分析； (2) 有功功率變化最大值對(duì)比測(cè)試：對(duì)儲(chǔ)能裝置投產(chǎn)后風(fēng)電場(chǎng)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分 析，計(jì)算出風(fēng)電場(chǎng)1分鐘和10分鐘有功功率變化最大值，從而判斷儲(chǔ)能裝置平滑風(fēng)電場(chǎng)有 功功率輸出的實(shí)際效果； 風(fēng)電場(chǎng)有功功率變化最大值對(duì)比測(cè)試，驗(yàn)證儲(chǔ)能裝置投入運(yùn)行后，風(fēng)電場(chǎng)有功功率變 化率是否得到改善。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能測(cè)試評(píng)估方法，其特征是：所述的儲(chǔ)能裝置 性能評(píng)估包括：風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置有功功率評(píng)估指標(biāo)、儲(chǔ)能裝置效益評(píng)估； (1)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能裝置有功功率評(píng)估指標(biāo)： 采用的iUPSI^P nEXC，這兩個(gè)指標(biāo)屬于衡量聯(lián)合系統(tǒng)供電可靠性的指標(biāo)，可以間接評(píng)價(jià) 聯(lián)合系統(tǒng)輸出功率波動(dòng)； iupspS系統(tǒng)不能滿足的負(fù)荷需求除以評(píng)估期總負(fù)荷需求的比值，當(dāng)儲(chǔ)能裝置放電至 最小值cbatmin時(shí)，控制系統(tǒng)斷開儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷的連接，負(fù)荷需求即不能滿足； t時(shí)間內(nèi)的供電損失值為： Elps ⑴-Pi〇ad A t- [PWG ⑴ Δ t+Cbat (t) -Cbatmin] η inv 評(píng)估期T內(nèi)，供電損失率表示為： ^LPSpi^) = Σ 五丨 ?, ^Inad t=l t=l 式中：△ t為用于計(jì)算的步長(zhǎng)；T為評(píng)估期，并假設(shè)評(píng)估期內(nèi)風(fēng)力發(fā)電出力保持不變； nEX。為風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的功率與評(píng)估期負(fù)載總的功率要求的比值，當(dāng) PW(：(t)+Pbat(t) =ptQtal(t) >prtf(t)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的能量為： Ewe (t) = [PffG (t) ] Δ t- {Pref (t) Δ t/ n inv+ [c batmax ^bat (t-i)]/nchJ nExc、T、= Ewe(T) i (0」'] t=\ 式中Em(t)是在滿足負(fù)荷要求和儲(chǔ)能元件充電要求的基礎(chǔ)上，風(fēng)力發(fā)電浪費(fèi)的能量； 這兩個(gè)指標(biāo)主要針對(duì)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)的電源，偏向評(píng)價(jià)供電可靠性；提出三個(gè)衡量總有功 功率特性的指標(biāo)，主要偏向風(fēng)-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)的外特性和對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊性； 有功功率偏差率α是類比方差，方差是用來度量隨機(jī)變量及其數(shù)學(xué)期望之間的偏離 程度，而有功功率偏差率是衡量風(fēng)-儲(chǔ)總輸出有功功率相對(duì)于Pref (t)的偏離程度，它的表 達(dá)式為： ?=0 式中α越大，總輸出的功率相對(duì)于PMf(t)偏離越大，輸出功率波動(dòng)越大，對(duì)負(fù)載的沖 擊越大； 當(dāng)風(fēng)力發(fā)電出力滿足負(fù)荷需求和蓄電池充電需求且仍然還有富余的情況下，加大蓄電 池容量，有功功率輸出波動(dòng)沒有改善；因此，排除這種情況，在有功功率偏差率的基礎(chǔ)上，定 義部分有功功率偏差率，即當(dāng)： PWG(t)+Pbat(t) =Ptotal(t) >Pref(t)時(shí)，有功功率偏差率為： /=0 風(fēng)-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)總輸出曲線是將評(píng)估期T內(nèi)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)輸出有功功率的離散時(shí)間序列 相鄰值由線段連接形成的折線圖；峰谷斜率總和Y是總輸出曲線每個(gè)仿真步長(zhǎng)的功率峰 谷斜率絕對(duì)值之和，計(jì)算公式為： y=ΣΝ)Ι = ?(|υ - +Ψ ?=0 /=0 式中：k(t)為第t步長(zhǎng)的線段斜率；β可以定性衡量輸出功率急速上升或下降的快 慢，β越大，輸出功率急速變化的速度越快； 風(fēng)-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)總輸出有功功率波動(dòng)的三個(gè)指標(biāo)α、β、Υ，引入常用的供電可靠性指 標(biāo)η"^和ηΕΧ。間接衡量總輸出有功功率波動(dòng)；α、β、Υ主要針對(duì)風(fēng)-儲(chǔ)聯(lián)合系統(tǒng)的外 特性和對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊性，iU PSP和Π ΕΧ。主要針對(duì)風(fēng)-儲(chǔ)系統(tǒng)電源，偏向于評(píng)價(jià)供電可靠 性；當(dāng)衡量系統(tǒng)有功功率特性時(shí)，則將上述五項(xiàng)指標(biāo)綜合考慮。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK104111388SQ201410277684
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】趙清松, 邱金輝, 羅衛(wèi)華, 朱鈺, 王剛, 戈陽陽, 李勝輝, 謝賜戩, 張冠鋒 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司