[发明专利]储能耦合调频方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种储能耦合调频方法，其特征在于，应用于储能耦合调频系统，所述储能耦合调频系统包括：飞轮储能设备阵列和电网侧设备，所述飞轮储能设备阵列包括：多个飞轮储能设备，以及与所述飞轮储能设备电连接的耦合调频电路，所述耦合调频电路包括：飞轮侧变流器；

其中，所述方法包括：

构建所述飞轮侧变流器和所述网侧变流器间的初始电参数拓扑模型，其中，所述初始电参数拓扑模型描述所述飞轮侧变流器相关的第一电参数和所述网侧变流器相关的第二电参数之间的参数拓扑关系；

获取各个飞轮储能设备的状态参数；

根据多个所述状态参数将所述初始电参数拓扑模型变换为可调参数的拓扑模型，并将所述可调参数的拓扑模型作为所述可调控制拓扑模型；

其中，所述可调控制拓扑模型，描述基于不同转子转速下所述飞轮储能设备阵列中各个所述飞轮储能设备分担的目标功率，且所述目标功率动态可调；

控制所述飞轮储能设备储能；

基于所述飞轮储能设备所储能量驱动所述耦合调频电路，以联合所述飞轮侧变流器的可调控制拓扑模型对所述电网侧设备的有功功率和频率进行调节；

其中，所述初始电参数拓扑模型，如下式公式（1）所示：

（1）

式中，为电网侧变流器直轴电流，为电网侧变流器直轴电压，为电网侧变流器线电感，为电网侧变流器电阻，为电网侧变流器直轴开关函数，为电网侧变流器交轴开关函数，为制动开关函数，为制动电阻，为电网侧变流器角频率，为直流母线电压，为电网侧变流器交轴电压，为电网侧变流器交轴电流，为飞轮电机永磁励磁链，为飞轮电机直轴电流，为飞轮电机交轴电流，为飞轮电机直轴电压，为飞轮电机交轴电压，为飞轮电机转速，为电网侧变流器直轴线电感，为电网侧变流器交轴线电感；

其中，所述根据多个所述状态参数将所述初始电参数拓扑模型变换为可调参数的拓扑模型，并将所述可调参数的拓扑模型作为所述可调控制拓扑模型，如下式（2）所示：

（2）

在式（2）中，为三相永磁同步电机直轴电流，为三相永磁同步电机交轴电流，为有待确定的可调系数，为三相永磁同步电机线电感，可以定义：

（3）

将上述式（3）中的定义代入式（2）中的所述可调控制拓扑模型中，如下式所示：

（4）

对式（4）进行变换，将式（4）变换为状态空间式，则：

（5）

在式（5）中：

其中，状态空间矩阵A中包含所述飞轮储能设备转速，将式（5）作为所述飞轮侧变流器的可调控制拓扑模型，根据所述飞轮储能设备中飞轮储能设备转速调整控制电网侧电参数，调节所述电网侧设备的有功功率和频率与所述飞轮储能设备的充放电策略。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能耦合调频系统还包括：与所述飞轮储能设备电连接的三相永磁同步电机；

其中，所述方法还包括：

获取与所述三相永磁同步电机相关的电机状态参数；

根据所述电机状态参数，生成参考模型，其中，所述参考模型用于描述所述三相永磁同步电机状态的稳定性。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述根据多个所述状态参数将所述初始电参数拓扑模型变换为可调参数的拓扑模型，包括：

根据多个所述状态参数将所述初始电参数拓扑模型变换为可调参数的拓扑模型，以使所述参考模型所表征的稳定性满足预设稳定条件。

4.一种采用如权利要求1-3任一项的储能耦合调频方法的储能耦合调频装置，其特征在于，应用于储能耦合调频系统，所述储能耦合调频系统包括：飞轮储能设备阵列和电网侧设备，所述飞轮储能设备阵列包括：多个飞轮储能设备，以及与所述飞轮储能设备电连接的耦合调频电路，所述耦合调频电路包括：飞轮侧变流器；

其中，所述装置包括：

第一控制模块，用于控制所述飞轮储能设备储能；

第二控制模块，用于基于所述飞轮储能设备所储能量驱动所述耦合调频电路，以联合所述飞轮侧变流器的可调控制拓扑模型对所述电网侧设备的有功功率和频率进行调节。