一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法组成比例

本发明专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法，包括以下步骤，步骤1、确定储能装置最大功率工作点的限制规则；步骤2、根据临界阻尼模型得到储能容量及其最大功率工作点；步骤3、计算最优储能容量及最优储能配置下的转动惯量和阻尼系数。该方法克服了目前多数虚拟发电机技术中转动惯量的配置都是基于直流侧为恒压源的情况，没有考虑实际系统中储能容量与转动惯量的对应关系，不具有实际参考性的缺陷。不仅充分考虑储能容量与转动惯量的对应关系，还对储能容量的配置问题做了优化，并且考虑了分布式电源发电容量、逆变器容量和储能容量三者间的制约关系。具有较好的发展潜力和推广空间。

A virtual inertia matching method based on optimal energy storage configuration

The present invention relates to the power electronic technology, in particular to an optimal storage allocation under the virtual inertia matching method, which comprises the following steps, step 1, determine the energy storage device limits the maximum power operating point; step 2, according to the critical damping model of energy storage capacity and the maximum power point; step 3, the optimal calculation the storage capacity and optimal storage inertia and damping coefficient of configuration. This method overcomes most of the current virtual generator technology of moment of inertia in the configuration is based on the DC side of constant voltage source, without considering the relationship between energy storage capacity and the inertia of the actual system, does not have the defects of reference. The relationship between energy storage capacity and moment of inertia is fully considered, and the allocation of energy storage capacity is optimized, and the constraints between the three factors, including the generation capacity of distributed generation, the capacity of inverter and the energy storage capacity, are considered. It has good development potential and promotion space.

【技术实现步骤摘要】
一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法。
技术介绍
随着传统能源日益枯竭，当今社会对于可再生清洁能源的利用需求越来越强烈。然而，大量的分布式电源接入电网，极大减少了系统的转动惯量，导致电网的稳定性变差。为了改善和解决分布式电源所带来的不利问题，通过虚拟同步发电机技术让逆变器模拟或者部分模拟出传统同步发电机的外特性，使逆变器也能具有惯性和阻尼。目前多数虚拟同步发电机技术的研究中，对于参数的配置方案都是基于直流侧为恒压源的情况，这种方式过于理想化；尤其是对于转动惯量的配置方法，很少有结合实际情况，考虑储能容量与转动惯量的对应关系，更不用说做出适当的优化设计；对于逆变器容量、分布式电源容量和储能容量三者间的制约关系，更是几乎没有文章涉及到。现有多数虚拟发电机技术中转动惯量的配置都是基于直流侧为恒压源的情况，没有考虑实际系统中储能容量与转动惯量的对应关系，不具有实际参考性。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过建立逆变器容量、分布式电源容量和储能容量三者间的制约关系，选择适当的储能容量；根据临界阻尼状态模型得到储能容量与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法，其特征是，包括以下步骤，步骤1、确定储能装置最大功率工作点的限制规则；步骤2、根据临界阻尼模型得到储能容量及其最大功率工作点；步骤3、计算最优储能容量及最优储能配置下的转动惯量和阻尼系数。

【技术特征摘要】
1.一种最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法，其特征是，包括以下步骤，步骤1、确定储能装置最大功率工作点的限制规则；步骤2、根据临界阻尼模型得到储能容量及其最大功率工作点；步骤3、计算最优储能容量及最优储能配置下的转动惯量和阻尼系数。2.如权利要求1所述的最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法，其特征是，步骤1的实现包括：步骤1.1根据分布式电源发电容量确定逆变器容量；设发电容量为根据工程标准选择对应容量等级的逆变器容量为步骤1.2确定储能装置的功率工作点的范围：(1)式中，m为分布式电源输出功率因数，n为逆变器输出功率因数，k为裕度系数，取值0.9～0.95；步骤1.3得到系统允许储能装置的最大功率工作点3.如权利要求2所述的最优储能配置下的虚拟惯量匹配方法，其特征是，步骤2的实现包括：步骤2.1对虚拟同步发电机的二阶普适性模型进行小信号分析，得到：(3)式中，H＝JωN2/SN，D＝DpωN2/SN，J为转动惯量，Dp为阻尼系数，SN为虚拟同步发电机额定容量，ωN为额定角频率，为虚拟同步发电机输出电磁功率小扰动的标幺值，为转子角频率小扰动的标幺值，为电网角频率小扰动的标幺值，为虚拟功角小扰动的标幺值；步骤2.2对虚拟同步发电机的有功输出功率表达式进行小信号分析得到：(4)式中，SE为同步功率系数，E是虚拟同步发电机电势，δ为虚拟功角，U为电网电压，E和δ与有功功率和无功功率的指令值Pre...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫金武，陶亮，孙建军，查晓明，程军照，王文玺，
申请(专利权)人：武汉大学，云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42