[发明专利]一种具有电压补偿模块的储能无功调节方法

说明书

本发明公开了一种具有电压补偿模块的储能无功调节方法，包括：建立储能逆变装置功率传输方程；简化方程；得到储能逆变装置无功‑电压下垂控制方程；建立电压正向调节非线性下垂系数n_i1和电压反向调节非线性下垂系数n_i2，并组合为新型非线性有功下垂系数n_i；建立电压补偿模块；将非线性有功下垂系数n_i和电压补偿模块Δu与储能逆变装置无功‑电压下垂控制方程相结合，在提高储能逆变装置电压分配精度的基础上增加控制系统鲁棒性。本发明采用非线性无功‑电压下垂控制方案，并引入电压补偿环节在储能逆变装置无功下垂控制中，提高电压分配精度及控制系统鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种具有电压补偿模块的储能无功调节方法，该方法采用非线性无功-电压下垂控制，并引入电压补偿环节在储能逆变装置无功下垂控制中，提高电压分配精度及控制系统鲁棒性。

背景技术

电网容量不断增加，区域电网结构变的复杂，由光伏、风电等高渗透率分布式电源点组成的微网，由于其低惯性、低阻尼特性，势必会对大电网的频率稳定性造成影响。储能单元作为可以灵活充放电的电源，能够实现在电网中动态吸收、释放能量，且因为其响应快速、控制灵活，在维持电网电压稳定有无可替代的优势。

为了使储能设备具备电压调节能力，在储能逆变装置中利用相应的功率控制系统、单机或加装独立控制装置完成下垂特性控制。但在储能装置实际运行过程中，存在线路阻抗分布不均匀、输出压降非线性等问题，这就会导致储能逆变装置无功调节电压分配精度不高，控制系统鲁棒性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电压补偿模块的储能无功调节方法，该方法采用非线性无功-电压下垂控制方案，并引入电压补偿环节在储能逆变装置无功下垂控制中，提高电压分配精度及控制系统鲁棒性。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种具有电压补偿模块的储能无功调节方法，包括以下步骤：

1)建立储能逆变装置功率传输方程；

2)根据储能逆变装置内部参数性质，将步骤1)储能逆变装置功率传输方程进行化简；

3)根据步骤2)储能逆变装置功率传输化简方程，引入无功下垂系数n，得到储能逆变装置无功-电压下垂控制方程；

4)当电压正向调节，即电压调节差值为正时，根据步骤3)无功-电压下垂控制方程，建立电压正向调节非线性下垂系数n_i1；

5)当电压反向调节，即电压调节差值为负时，根据步骤3)无功-电压下垂控制方程，建立电压反向调节非线性下垂系数n_i2；

6)把步骤4)、步骤5)得到的非线性下垂系数n_i1、非线性下垂系数n_i2组合为新型非线性有功下垂系数n_i；

7)根据PI调节原理，引入步骤6)新型非线性有功下垂系数n_i，建立电压补偿模块；

8)将步骤6)得到的新型非线性有功下垂系数n_i和步骤7)得到的电压补偿模块Δu与步骤3)储能逆变装置无功-电压下垂控制方程相结合，在提高储能逆变装置电压分配精度的基础上增加控制系统鲁棒性。

本发明进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法为建立储能逆变装置功率传输方程：其中：R_i、X_i为第i条储能逆变装置所连线路滤波电路电阻值及感抗值；U_i为储能逆变装置i交流侧电压；U₀为网侧电压；δ为功角差。