Research on Grid Loop Closing Techniques Based on Battery Energy Storage Systems

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.10.005

Abstract

Abstract:

Grid loop closing operations are widely used in power systems,which can make it possible to do the power-grid maintenances and optimize the power system.However,the phases,frequencies and magnitudes of different power lines are not the same.As a result,the grid loop closing operation might cause accidents such as over current, which can lower the reliability of the system and deteriorate the stability.Moreover,in some cases,the grid loop closing operation is not reasonable because the voltages vary too much,which will lead to a power failure inevitably.In order to make the grid loop closing operation successful and improve the quality of the power supply,this paper proposed a topology based on the battery energy storage systems,which can provide power to the loads in the transient state.The model of the topology was established and the working schemes were analyzed.A control strategy in different stages was formed.The simulation results validate the proposed topology and schemes.

Key words: pulse width modulation (PWM), grid loop closing, energy storage, battery, converter

CLC Number:

TM731

SHAO Yunfeng, LIU Yongqiang, MA Zhongjing, GAO Zhigang. Research on Grid Loop Closing Techniques Based on Battery Energy Storage Systems[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 0(10): 27-35.

Figures/Tables 17

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序号	步骤
1	储能系统工作于模式一,从电网1吸收功率,将蓄电池充电直至充电完成
2	储能系统工作于模式二,根据式(7)和式(8)调节输出功率,与电网1共同向负载供电
3	电网1与负载解列,储能系统工作于模式三并单独向负载供电
4	储能系统工作于模式三并调节电压幅值和相位,实现近似与电网2电压、相位相同
5	储能系统与电网2共同向负载供电,储能系统工作于模式二并根据式(7)和式(8)调节输出功率
6	储能系统与负载解列,电网2单独向负载供电,合环过程结束

项目	数值
电网1电压相量	35 kV∠15°
电网1线路阻抗/Ω	0.1+3j
电网2电压相量	35 kV∠-15°
电网2线路阻抗/Ω	0.1+3j
负荷功率/MVA	44+5.5j
储能系统蓄电池电压/V	800
储能系统直流母线电容电压/V	1 000
蓄电池侧电感/mH	1
直流母线电容容值/F	0.69
变压器变比	1:60
变压器与线路折算到电网侧的等效阻抗/Ω	0.1+3

项目	数值
电网1功率/MVA	119.1 + 32.9j
电网2功率/MVA	-73.9 + 27.9j
负荷功率/MVA	44.0+ 5.5j
网损/MVA	1.2+55.3j