【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟同步发电机的储能辅助调频容量配置方法
本专利技术属于复合储能系统与清洁能源电网调频容量配置领域，尤其涉及一种基于虚拟同步发电机的储能辅助调频容量配置方法。
技术介绍
目前，在化石能源危机以及严峻的环境保护的压力下，清洁能源电网建设已经成为各国电网方向研究的主流趋势。由于大部分清洁能源所具有的随机性、不定性的特点，对于电力系统的频率指标影响严重，一直困扰着电力行业工作者和相关科研人员。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种基于虚拟同步发电机的储能辅助调频容量配置方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括以下步骤：步骤1，对虚拟同步发电机进行解耦。步骤1-1，构建虚拟同步机二阶数学模型，其定子方程为式中uabc表示端电压，iabc代表虚拟同步机电流，R代表虚拟同步机定子绕组上电阻，LS代表虚拟同步机定子绕组电感，eabc表示虚拟同步机内部电位。步骤1-2，虚拟同步机转子方程：其中，J表示虚拟同步电机的转动惯...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟同步发电机的储能辅助调频容量配置方法，包括以下步骤：/n步骤1，对虚拟同步发电机进行解耦。/n步骤1-1，构建虚拟同步机二阶数学模型，其定子方程为/n
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟同步发电机的储能辅助调频容量配置方法，包括以下步骤：
步骤1，对虚拟同步发电机进行解耦。
步骤1-1，构建虚拟同步机二阶数学模型，其定子方程为
式中uabc表示端电压，iabc代表虚拟同步机电流，R代表虚拟同步机定子绕组上电阻，LS代表虚拟同步机定子绕组电感，eabc表示虚拟同步机内部电位。
步骤1-2，虚拟同步机转子方程：
其中，J表示虚拟同步电机的转动惯量，ω为其机械角速度，Tm为机械转矩，Te为电磁转矩，KD为阻尼系数，ωn表示虚拟同步机的额定角速度，Pm为虚拟同步机机械功率，Pe表示从储能变流器得到的输出电磁功率。
步骤2，将同步机数学模型方程引入到虚拟同步机中，其中虚拟同步机的机械功率Pm表达式为
其中，1/DP表示有功下垂系数，Pref表示虚拟同步机标定的参考功率，(ωref-ωpcc)/DP是指功率偏差反馈指令。通过对虚拟同步机功率大小的调节，可以实现对电网频率的调节。
步骤3，为了补充电网有功不足，复合储能系统的功率PH(t)为
PH(t)＝PSC(t)+PVRB(t)(4)
其中，PSC(t)和PVRB(t)分别为超级电容器和全钒液流电池的输出有功功率。
当电网中系统频率出现波动的情况时，其缺失功率为
PN(t)＝PO(t)-PL(t)(5)
其中，PN(t)表示电网波动时的缺失功率，PO(t)为电网内的机组输出功率，PL(t)表示调频区域电网内负载的总的需求响应功率。当给出调频周期指令时，设定开始时间t0和结束时间t1，则储能额定输出功率为
其中，PHR(t)表示储能额定输出功率，η0为DC/DC效率，η1为DC/AC效率，ηSC_Q表示超级电容器放电效率，ηVBR_Q为全钒液流电池放电效率，PN(t)_max是某一时刻该区域电网调频需求功率最大值。
考虑到实际工作中储能系统的工作效率以及各个电源电池本身的充、放电效率，于是复合储能系统的实时功率PNH(t)表示为
其中，ηSC_C表示超级电容器充电效率，ηVRB_C表示全钒液流电池充电效率。
步骤4，基于调频效果最佳设计复合储能系统容量，其中储能中超级电容器的荷电状态QSOC_SC和全钒液流电池的荷电状态QSOC_VRB分别表示为
其中，QSOC_SC_0表示超级电容器初始荷电状态，PSC_0(t)表示超级电容器实时功率，ESC表示超级电容器容量，QSOC_VRB_0表示全钒液流电池的初始荷电状态，PVRB_0表示全钒液流电池实时功率，EVRB表示全钒液流电池容量。
复合储能系统整体荷电状态QSOC表示为
其中，QSOC_0是超级电容器初始荷电状态，PSC_0表示超级电容器实时功率，E...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘霄，张明理，宋坤，张娜，王义贺，程孟增，商文颖，颜宁，崔嘉，穆昱壮，王鹤霏，候依昕，刘禹彤，满林坤，吉星，李佳桓，杨方圆，朱赫焱，杨朔，李纯正，徐熙林，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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