申请/专利权人：国家电投集团云南国际电力投资有限公司

申请日：2022-12-22

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN116316552B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;H02J3/24;G06Q10/0631;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.07.11#实质审查的生效;2023.06.23#公开

摘要：本申请属于新能源利用以及电解铝技术领域，尤其涉及一种基于电解铝负荷特性的光伏接入协调控制方法及系统，包括：确定电解铝负荷电气拓扑和主要电气元件；基于电解铝负荷电气拓扑和主要电气元件进行电解铝负荷建模获得电解铝负荷模型；基于电解铝负荷模型实施及电解铝负荷响应的一次调频分层控制；基于所述一次调频分层控制接入光伏电源。本发明通过开展分布式光伏直流接入电解铝供电技术研究与示范，建设光伏电解铝直流微电网，将分布式光伏直流接入电解铝直流母排，由光伏发电直接向电解槽供电，实现电解槽与光伏直流互联供电，并研究铝产业柔性直流配电关键技术，对大容量分布式光伏接入下直流微网电能直供电解铝系统的技术可行性进行验证。

主权项：1.一种基于电解铝的光伏控制方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取电解铝负荷的电气拓扑和主要电气元件；步骤S2，基于所述电气拓扑和所述主要电气元件进行电解铝负荷建模，获得电解铝负荷模型；步骤S3，基于所述电解铝负荷模型对电解铝负荷响应进行调频分层控制；步骤S4，基于所述调频分层控制接入光伏电源；所述电气拓扑包括：交流母线，所述交流母线向整流系统与其他厂用装置提供交流电能；直流母线，所述直流母线汇集整流系统输出的直流电并向电解槽功能；第一电解槽，所述第一电解槽用于将熔融态的铝的化合物转化为铝单质；整流系统，所述整流系统包括若干组并联的脉波整流电路，每个脉波整流电路包括第一有载调压变压器、第一整流变压器、第一自饱和电抗器和整流桥；所述主要电气元件包括：第二电解槽，所述第二电解槽用于将熔融态的铝的化合物转化为铝单质；第二有载调压变压器，用于对电解铝负荷的电压进行调节；第二整流变压器，用于变压与移相；第二自饱和电抗器，用于调节电解铝负荷的直流电压；所述调频分层控制包括：分层控制策略，所述分层控制策略通过电解铝厂站参与电力系统调频，每个电解铝厂站包括若干个独立的电解铝生产单元，每个电解铝生产单元作为一个电解系列分别参与电力系统调频；所述分层控制策略包括上层控制主体和下层控制主体，所述上层控制主体包括电解铝上位机，所述电解铝上位机用于控制电解铝厂的运行功率以减少损耗；下层控制主体用于分别控制每个电解系列在频率偏差超过预设阈值时进行响应；步骤S3包括：步骤S21，所述电解铝上位机实时监控每个电解系列的电压、电流以及功率水平，并根据分别与每个电解系列电性连接的所述第一自饱和电抗器和所述第二自饱和电抗器的调压深度与每个电解系列当前功率水平计算出每个电解系列的可用有功容量如公式10和11所示： 其中，为第一自饱和电抗器和第二自饱和电抗器的调压深度决定的系列电压最低值，为每个电解系列的电压在时，对应的每个电解系列的电流最低值；步骤S22，所述电解铝上位机根据公式12得到整个电解铝厂站的可用有功容量 步骤S23，在每个调度周期开始时，所述电解铝上位机向电网调度控制中心上传电解铝厂站的可用有功容量调度控制中心经过分析与计算后将所需的一次调频备用容量数值下达给所述电解铝上位机；步骤S24，将电网调度中心所要求的备用容量根据预设算法分解为每个电解系列需要承担的备用容量值Piprim；步骤S25，每个电解系列中的关键参数为系列电流因此所述预设算法的最优解形式即为最优系列电流下限序列在电解系列i中，所承担的备用容量值Piprim与系列电流下限如公式13和14所示： 其中，为电解系列i在电流为时对应的功率值；步骤S26，计算得到的最优系列电流下限序列作为最优控制指令被分配给下层电解系列1至n；步骤S27，下层电解系列1至n根据所述最优控制指令在一个调度周期内的系列电流下限值响应所述频率偏差；步骤S3还包括：步骤S31，当所述频率偏差超过所述预设阈值时，每个电解系列下调所述系列电流直至所述系列电流达到所述系列电流下限值以致所述电解系列i的备用容量为Piprim、电解铝厂站内所有电解系列承担备用容量之和为

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百度查询： 国家电投集团云南国际电力投资有限公司 一种基于电解铝的光伏控制方法、装置、设备及存储介质

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