[发明专利]一种提升光储系统频率稳定的协调控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种提升光储系统频率稳定的协调控制方法及装置，方法包括：当光储单元、发电机组、电压跌落发生器及有功负荷各自经DC‑DC换流器汇集后再由DC‑AC换流器并入系统时构建系统的转子运动方程；将系统的负荷波动情况进行划分，划分结果为：负荷突增、负荷突减和稳态运行；针对不同的波动情况建立对应的同步机叠加约束方程以进行协调控制。本申请利用系统中有功的变化作为约束条件，叠加致调频机组的控制部分，使其在系统负荷发生变化时，能够快速响应，加快系统调节速度的同时，降低频率波动的幅值，结合光储VSG系统的有功特性对有功约束进行自适应分阶段调节，能够在改善系统频率特性的同时保证储能系统的安全运行。

技术领域

本申请属于光储系统控制技术领域，具体地讲，涉及一种提升光储系统频率稳定的协调控制方法及装置。

背景技术

近年来，以光伏、风电为主的新能源发电在电网中的占比迅速增加，相较于传统以同步发电机为主的电力系统，此类分布式电源接入系统大多基于电子电力变换器接口，本身不存在有利于保持系统频率稳定的旋转惯性，其渗透率的不断增加会降低系统整体的转动惯量，当系统发生功率波动时频率的波动会增大，严重影响到电力系统的动态响应及稳定性。因此如何改善系统频率稳定性是一个亟待解决的问题。

然而现阶段对于光储VSG(电压跌落发生器)系统提高频率稳定性大多为在分布式电源侧优化控制或叠加约束，但对利用同步机组惯量特性参与系统调频的优势还尚未充分利用。

发明内容

本申请属于提升光储系统频率稳定的协调控制方法及装置，以至少解决分布式电源接入系统不存在有利于保持系统频率稳定的旋转惯性，当系统发生功率波动时频率的波动会增大，严重影响到电力系统的动态响应及稳定性。

根据本申请的第一个方面，提供了一种提升光储系统频率稳定的协调控制方法，包括：

当光储单元、发电机组、电压跌落发生器及有功负荷各自经DC-DC换流器汇集后再由DC-AC换流器并入系统时构建系统的转子运动方程；

将系统的负荷波动情况进行划分，划分结果为：负荷突增、负荷突减和稳态运行；

针对不同的波动情况建立对应的同步机叠加约束方程以进行协调控制。

在一实施例中，构建系统的转子运动方程，包括：

获取系统中逆变电源及公共母线的角频率和逆变电源输出的有功功率；

根据预设的虚拟惯量、阻尼系数以及逆变电源及公共母线的角频率建立与有功功率设定值及逆变电源输出的有功功率之间的关系式。

在一实施例中，针对不同的波动情况建立对应的同步机叠加约束方程以进行协调控制，包括：

在负荷突增的情况下根据暂态波动环节系统功率上升速度快的特点建立负荷突增情况下的约束方程；

在负荷突减的情况下根据暂态波动环节系统功率下降速度快的特点建立负荷突减情况下的约束方程。

在一实施例中，协调控制方法应用于由光储单元、发电机组、蓄电池电压跌落发生器单元及有功负荷构成的微电网系统。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种提升光储系统频率稳定的协调控制装置，包括：

转子运动方程建立单元，用于当光储单元、发电机组、电压跌落发生器及有功负荷各自经DC-DC换流器汇集后再由DC-AC换流器并入系统时构建系统的转子运动方程；

负荷波动情况划分单元，用于将系统的负荷波动情况进行划分，划分结果为：负荷突增、负荷突减和稳态运行；

约束方程建立单元，用于针对不同的波动情况建立对应的同步机叠加约束方程以进行协调控制。

在一实施例中，转子运动方程建立单元包括：