一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，包括有功虚拟同步发电机控制和无功虚拟同步发电机控制，有功虚拟同步发电机控制包括有功稳态下垂控制和有功暂态惯性控制，实现为：计算有功稳态下垂控制的稳态参考有功偏离值,有功暂态惯性控制的暂态参考有功偏离值，参考有功偏离值和实际有功参考值；无功虚拟同步发电机控制方法包括无功稳态下垂控制和无功暂态惯性控制，实现为：计算无功稳态下垂控制的稳态参考无功偏离值,无功暂态惯性控制的暂态参考无功偏离值，参考无功偏离值和实际无功参考值；实际有功参考值与实际无功参考值经过储能双向变换器控制策略产生调节信号，调节信号经过PWM调制，产生驱动信号驱动储能双向变换器工作。

A novel virtual synchronous generator control method for energy storage system

The invention relates to a control method of a new type of virtual synchronous generator for energy storage system, including active virtual synchronous generator control and reactive power control virtual synchronous generator, virtual synchronous generator control including active active transient and steady-state droop control of inertial control, for reference: Calculation of steady state power droop control active power deviation, transient active control of the active inertial reference transient deviation, deviation from the reference value and the actual active power reference value; reactive virtual synchronous generator control method includes reactive steady-state droop control and reactive power control for transient inertia, calculation of non steady state reference steady state power droop control reactive power deviation from the value of reactive power, transient transient inertial reference control the deviation from the value of reactive power, reactive power reference value and the actual deviation from the reference value of reactive power; active reference value and the actual reactive power The reference value is adjusted by the control strategy of the energy storage bidirectional converter, and the modulated signal is modulated by PWM to generate the drive signal to drive the bi-directional converter.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法
本专利技术涉及一种新型虚拟同步发电机控制方法，尤其是一种适用于储能系统的虚拟同步发电机控制方法。
技术介绍
以风能、太阳能为代表的分布式发电技术是人类应对能源危机和环境污染的重要手段之一，近年来越来越受到重视。电力电子装置做为可再生能源发电单元与电网的接口，起着将分布式能源发出的电能转变为交流形式向电网输送的重要作用。早期接入电网的分布式电源容量较小，对电网影响较小。随着分布式能源在电力系统中的渗透率不断增加，基于电力电子装置的分布式能源不具备有利于保持系统稳定运行的旋转惯性和阻尼分量，对电力系统的安全稳定带来了新的影响和挑战。虚拟同步发电机控制是近年来提出的一种增加电力电子装置惯性和阻尼的新型控制技术。国内外学者对虚拟同步发电机控制技术开展了大量研究。中国专利201610157993.2公布了一种并联虚拟同步发电机分布式协同运行控制方法及系统，该系统包括下垂控制单元、频率恢复单元、有功分配单元、一致性控制单元，可以实现系统的功率分配、频率恢复以及稳定可靠运行。但该方法需要相邻的虚拟同步发电机的信息交互，并且只考虑了系统有功分配和频率恢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：包括有功虚拟同步发电机控制方法和无功虚拟同步发电机控制方法，有功虚拟同步发电机控制方法包括有功稳态下垂控制和有功暂态惯性控制方法，无功虚拟同步发电机控制方法包括无功稳态下垂控制和无功暂态惯性控制，有功稳态下垂控制和无功稳态下垂控制提高储能系统对电网的稳定性，根据电网频率和电压实时调整储能系统的有功和无功输出，实现储能系统“友好”地接入电网；有功暂态惯性控制和无功暂态惯性控制增加电网的惯性，提高电网的稳定性；将有功虚拟同步发电机控制方法产生的实际有功参考值P

【技术特征摘要】
1.一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：包括有功虚拟同步发电机控制方法和无功虚拟同步发电机控制方法，有功虚拟同步发电机控制方法包括有功稳态下垂控制和有功暂态惯性控制方法，无功虚拟同步发电机控制方法包括无功稳态下垂控制和无功暂态惯性控制，有功稳态下垂控制和无功稳态下垂控制提高储能系统对电网的稳定性，根据电网频率和电压实时调整储能系统的有功和无功输出，实现储能系统“友好”地接入电网；有功暂态惯性控制和无功暂态惯性控制增加电网的惯性，提高电网的稳定性；将有功虚拟同步发电机控制方法产生的实际有功参考值P*REF与无功虚拟同步发电机控制方法产生的实际无功参考值Q*REF经过储能双向变换器控制策略生成调节信号△S，调节信号△S经过PWM调制，产生驱动信号驱动储能双向变换器。2.根据权利要求1所述的一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：所述有功虚拟同步发电机控制方法实现步骤如下：(1)计算有功稳态下垂控制的稳态参考有功偏离值△PREF1、有功暂态惯性控制的暂态参考有功偏离值△PREF2、参考有功偏离值△PREF和实际有功参考值P*REF；(2)将稳态参考有功偏离值△PREF1与有功暂态惯性控制的暂态参考有功偏离值△PREF2相加得到参考有功偏离值△PREF，给定有功参考值PREF与参考有功偏离值△PREF相加得到实际有功参考值P*REF,如下式：3.根据权利要求2所述的一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：将电网额定频率值fREF与电网实际频率值f1相减得到电网频率偏离值△f，电网频率偏离值△f乘以给定的有功稳态下垂系数K1，得到稳态参考有功偏离值△PREF1如下式：△PREF1＝K1*△f。4.根据权利要求3所述的一种适用于储能系统的新型虚拟同步发电机控制方法，其特征在于：对电网频率偏离值△f进行判断，当△f≥0时，给定暂态参考有功偏离系数K3＝1,当电网频率偏离值△f<0时，给定暂态参考有功偏离系数K3＝-1；给定暂态有功惯性系数K2乘以电网频率偏离值△f的绝对值，得到暂态参考有功绝对值暂态参考有功偏离系数K3乘以暂态参考有功绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：师长立，唐西胜，张国伟，李宁宁，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11