[發(fā)明專利]一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911193039.9
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110912155A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華;萬天虎;王康;李立;唐浩;赫衛(wèi)國;華光輝;張祥文;王辰曦;吳子豪;唐露甜
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)陜西省電力公司;中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 西安西交通盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 61217
• 代理人: 羅永娟

1.一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將系統(tǒng)按照頻率變化劃分為不同的時段：系統(tǒng)頻率波動并超出允許范圍的時刻記為t₀，當(dāng)系統(tǒng)頻率波動達到最大值的時刻記為t_m，系統(tǒng)頻率恢復(fù)至正常范圍的時刻記為t_s；

步驟2、在t₀時刻儲能開始參與一次調(diào)頻，在t₀時刻至t_m時刻，儲能采用慣性控制參與電網(wǎng)調(diào)頻；

步驟3、在t_m時刻，進行控制策略的切換，將儲能的控制模式由慣性控制轉(zhuǎn)換為基于下垂控制模型的下垂控制；在t_m時刻至t_s時刻階段，儲能的控制模式為下垂控制方法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，所述步驟2中，當(dāng)儲能采用慣性控制時，儲能參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的傳遞函數(shù)模型表達式為：

ΔP_G(s)+ΔP_E(s)-ΔP_L(s)＝(Ms+D)ΔF(s) (2)

式(1)～式(3)中，ΔP_G(s)為傳統(tǒng)電源的輸出功率，即出力的大小；K_G為同步發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率；G(s)為同步發(fā)電機的傳遞函數(shù)模型；ΔP_E(s)為儲能的輸出功率；M_E為儲能慣性系數(shù)；E(s)為儲能傳遞函數(shù)模型；ΔF(s)為頻率波動Δf轉(zhuǎn)換到復(fù)頻域的形式；S為復(fù)頻率；ΔP_L(s)為負荷擾動；M為電網(wǎng)的慣性時間常數(shù)；D為負荷阻尼系數(shù)；T_G為同步發(fā)電機的調(diào)速器時間常數(shù)；T_CH為汽輪機時間常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，所述步驟3中，當(dāng)儲能采用下垂控制方法時，儲能參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻的傳遞函數(shù)模型為：

儲能的輸出功率ΔP_E(s)如下：

ΔP_E(s)＝-ΔF(s)·K_E·E(s) (4)

其中，K_E表示儲能的單位調(diào)節(jié)功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，所述步驟3中，當(dāng)系統(tǒng)頻率偏差Δf趨向穩(wěn)定，且頻差變化率Δf_v＝0時，調(diào)頻結(jié)束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，所述步驟3中，當(dāng)t＝t_m時，通過Switch模塊向儲能變流器發(fā)送命令，以進行控制策略的切換。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種儲能輔助新能源電站參與系統(tǒng)調(diào)頻的控制策略，其特征在于，所述步驟3中，利用使能模塊對Switch模塊發(fā)送切換信號，使能模塊的端口信號設(shè)置為t，t≥t_m。