[發(fā)明專利]一種減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011312383.8
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112491068A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊沛豪;孫鋼虎;兀鵬越;柴琦;王小輝;寇水潮;高峰;姜寧;郭新宇;孫夢瑤;李志鵬;趙俊博;薛磊;賀婷;張立松
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/24;H02J3/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍的方法，包括：模擬同步發(fā)電機下垂特性來對儲能逆變器進(jìn)行控制，建立線性儲能調(diào)頻下垂控制方程；設(shè)定輸出頻率閾值上限，設(shè)定輸出頻率閾值下限；設(shè)定頻率正調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)，設(shè)定頻率負(fù)調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)；得到的頻率正調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)和頻率負(fù)調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)共同組成動態(tài)下垂系數(shù)m_i，通過自動調(diào)節(jié)下垂系數(shù)來減少功率調(diào)節(jié)范圍；將得到的非線性下垂系數(shù)m_i替換線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中傳統(tǒng)下垂系數(shù)m，得到的新型動態(tài)下垂控制方程。本發(fā)明基于非線性下垂控制的儲能頻率調(diào)節(jié)方法，可以實現(xiàn)頻率精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍的方法，該方法采用非線性下垂控制，減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍。

背景技術(shù)

電網(wǎng)容量不斷增加，區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜，由光伏、風(fēng)電等高滲透率分布式電源點組成的微網(wǎng)，由于其低慣性、低阻尼特性，勢必會對大電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性造成影響。儲能單元作為可以靈活充放電的電源，能夠?qū)崿F(xiàn)在微網(wǎng)中動態(tài)吸收、釋放能量，且因為其響應(yīng)快速、控制靈活，在維持網(wǎng)側(cè)頻率穩(wěn)定有無可替代的優(yōu)勢。通常是將儲能設(shè)備接至分布式電源點的并網(wǎng)逆變器直流側(cè)，作為調(diào)節(jié)負(fù)荷基礎(chǔ)。

目前在儲能調(diào)頻領(lǐng)域，多采用線性下垂控制方案，利用有功-頻率下垂控制，通過控制有功功率實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)，不具有靈活性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍的方法，該方法基于非線性下垂控制的儲能頻率調(diào)節(jié)，可以有效減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍。

本發(fā)明采取如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種減少儲能調(diào)頻有功調(diào)節(jié)范圍的方法，包括以下步驟：

1)模擬同步發(fā)電機下垂特性來對儲能逆變器進(jìn)行控制，建立線性儲能調(diào)頻下垂控制方程；

2)將步驟1)線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中下垂系數(shù)m進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)定輸出頻率閾值上限；

3)將步驟1)線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中下垂系數(shù)m進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)定輸出頻率閾值下限；

4)在步驟2)輸出頻率閾值上限基礎(chǔ)上，設(shè)定頻率正調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)；

5)在步驟3)輸出頻率閾值下限基礎(chǔ)上，設(shè)定頻率負(fù)調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)；

6)將步驟4)、步驟5)得到的頻率正調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)和頻率負(fù)調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)共同組成動態(tài)下垂系數(shù)m_i，通過自動調(diào)節(jié)下垂系數(shù)來減少功率調(diào)節(jié)范圍；

7)將步驟6)得到的非線性下垂系數(shù)m_i替換步驟1)線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中傳統(tǒng)下垂系數(shù)m，得到的新型動態(tài)下垂控制方程。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟1)的具體實現(xiàn)方法為：模擬同步發(fā)電機下垂特性來對儲能逆變器進(jìn)行控制，建立線性儲能調(diào)頻下垂控制方程：ω＝ω₀-mP；其中：ω是儲能逆變器輸出頻率；ω₀是空載輸出頻率參考值；m是有功功率下垂系數(shù)；P是負(fù)載分配的有功功率。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟2)的具體實現(xiàn)方法為：將步驟1)線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中下垂系數(shù)m進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)定輸出頻率閾值上限ω_max。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟3)的具體實現(xiàn)方法為：將步驟1)線性儲能調(diào)頻下垂控制方程中下垂系數(shù)m進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)定輸出頻率閾值下限ω_min。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟4)的具體實現(xiàn)方法為：在步驟2)輸出頻率閾值上限基礎(chǔ)上，設(shè)定頻率正調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)：其中：ΔP為當(dāng)前輸出有功功率與目標(biāo)有功功率的差值。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟5)的具體實現(xiàn)方法為：在步驟3)輸出頻率閾值下限基礎(chǔ)上，設(shè)定頻率負(fù)調(diào)節(jié)非線性下垂系數(shù)：