[發明專利]箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法及系統

在審

• 申請號: 202010727627.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111740434A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 陳偉其
• 申請（專利權）人: 湘能楚天電力裝備股份有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，包括進行以下步驟的控制：

在頻率波動區時，采用虛擬慣性控制；

在頻率平穩區，采用系數可變的下垂控制，并在多組PCS并聯工作時，根據SOC估計對各儲能單元組的工作狀態進行分區，根據所述分區將所述箱式儲能變電站中的所有儲能單元組進行歸類，根據歸類的類別實現PCS的投切控制；所述PCS的投切控制包括：

放電時，按照SOC從高到低的優先順序將儲能單元組的類別投入工作，按照SOC從低到高的優先順序將儲能單元組的類別切除待機；充電時，按照SOC從低到高的優先順序將儲能單元組的類別投入工作，按照SOC從高到低的優先順序將儲能單元組的類別切除待機。

2.根據權利要求1所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，在所述頻率波動區進行虛擬慣性控制時，還設置有控制死區，當頻率偏差率大于控制死區范圍時才啟動虛擬慣性響應；所述虛擬慣性控制的虛擬慣性響應計算公式為：

上式中，為 t 時刻第i組儲能單元的虛擬慣性響應值，為虛擬慣性系數，，為t 時刻的頻率偏差率，為頻率偏差率的控制死區。

3.根據權利要求2所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，所述頻率波動區，為當頻率偏差率大于虛擬慣性控制的控制死區時；

所述頻率平穩區，為當頻率偏差率小于虛擬慣性控制的控制死區時。

4.根據權利要求2所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，所述采用系數可變的下垂控制，包括：根據系統調頻要求，分別確定充電狀態和放電狀態下儲能單元不同 SOC 對應的下垂控制系數，實時控制中由實時 SOC 值按線性插值法計算t時刻的下垂系數；

充電狀態和放電狀態下不同SOC下的下垂控制系數如下：

其中，、、、分別為儲能單元組的正常工作上限、穩定工作上限、穩定工作下限和正常工作下限；、分別為充電工況下垂系數和放電工況下出系數，為最大下垂系數，為正常下垂系數，為t時刻儲能的荷電狀態。

5.根據權利要求1所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，所述根據SOC估計對各儲能單元組的工作狀態進行分區，包括：依據儲能單元SOC將儲能單元組的正常的工作狀態劃分為臨界過充、穩定運行及臨界過放狀態。

6.根據權利要求1所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，所述根據SOC估計對各儲能單元組的工作狀態進行分區，包括：依據儲能單元SOC將儲能單元組的正常的工作狀態劃分為越界過充、臨界過充、穩定運行、臨界過放及越界過放。

7.根據權利要求6所述的箱式儲能變電站參與電網一次調頻的優化控制方法，其特征在于，依據儲能單元組的工作狀態將所述箱式儲能變電站中的所有儲能單元組進行歸類，類別包括：a組越界過充單元，b組臨界過充單元，k-（a+b+c+d）組穩定運行單元，c組臨界過放單元和d組越界過放單元；在儲能系統工作時，根據儲能單元的分組進行PCS的投切控制。

8.一種計算機系統，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述權利要求1至7中任一所述方法的步驟。