一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法，涉及智能电网储能发电控制技术领域。技术方案是：首先是直流侧采用虚拟直流电机控制策略，模拟直流电机特性，增强系统惯性；其次是增设自适应参数控制环节；交流侧控制划分为两个层次来实现，即基本的虚拟同步电机控制和自适应参数环节设计；对于控制策略中的惯性本质进行分析，从原理出发，分析储和变换器本体惯性计算方法。本发明专利技术结构完整，交流侧直流侧控制策略互不影响，且简化了控制过程，提升了暂态性能，进一步降低波动幅值，缩短了达到稳定的时间，对频繁的负荷波动具有更强的适应性，对微网内储能系统的控制和保障交流频率、直流电压稳定运行具有指导意义。导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法


[0001]本专利技术涉及一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法，涉及智能电网储能发电控制


技术介绍

[0002]大量的分布式储能和新能源发电的广泛应用改变了原有的电网结构，也给电力系统带来新的挑战。智能电网作为新型的供用电模式正在蓬勃发展。随着经济社会的创新发展，分布式储能和负荷的种类与应用越来越多，单纯的交流微网无法满足现有需求，为此交直流微网被看作是一种经济可靠的新选择。交直流微网作为新型的供电形式，既能够与电网并网运行，也能够在故障时切离电网孤岛运行。同时交流侧与直流侧均具备独立运行的能力，并通过电力电子变换器进行能量交互。
[0003]交流侧逆变器的控制策略多采用下垂控制，但下垂控制缺乏惯性，无法满足支撑频率和电压的需求。为此近年来模拟电机特性的虚拟同步机控制得到广泛的研究，虚拟同步机控制策略能够提升电网惯性从而提高系统稳定性。但面对复杂多变的负荷波动，固定参数的控制策略无法实现更优的控制效果。直流侧变换器的控制策略也是以下垂控制居多，同样缺乏惯性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法，其特征在于包含如下步骤：S1、首先是直流侧需要保障直流母线电压稳定，主要采用虚拟直流电机控制策略，模拟直流电机特性，增强系统惯性，提升应对负荷波动和扰动的能力；其次是增设自适应参数控制环节，惯量阻尼参数能够随暂态波动而改变，进一步提升暂态稳定性；S2、交流侧控制划分为两个层次来实现，即：基本的虚拟同步电机控制和自适应参数环节设计；S3、对于控制策略中的惯性本质进行分析，从原理出发，分析储和变换器本体惯性计算方法，并给出相应建议，实现资源合理利用。2.根据权利要求1所述的一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法，其特征在于在步骤S1中，直流侧主要包括以下步骤：（1）首先引入直流侧虚拟直流电机控制策略，包括电压控制环节、机械和转子控制环节、电流内环控制环节，实现储能单元的放电控制，稳定直流母线电压，使其能够稳定在额定值附近，并且保障在发生波动后能够恢复到额定值；（2）对虚拟直流电机控制策略进行小信号分析，分析当负荷功率发生改变时，惯量和阻尼参数对系统稳定性的影响，得到暂态过程各阶段惯量和阻尼参数的变化规律，以母线电压偏差为基础设计虚拟直流电机自适应环节，使得惯量和阻尼参数更好地适应负荷变化，与固定参数控制相比，进一步降低母线电压波动的幅值，缩短其恢复稳定的时间。3.根据权利要求1或2所述的一种基于分层协调自适应虚拟电机策略的微网储能控制方法，其特征在于在步骤S2中，交流侧主要包括以下步骤：（1）首先是交流侧底层的自适应虚拟同步电机控制策略，模拟同步发电机运行特性，包括功率计算环节、有功频率环节、无功电压环节、机械转矩环节、电磁环节、电压电流环控制环节和PWM调制环节，以实现分布式储能的快速响应，实现功率分配和频率稳定；（2）虚拟同步发电机模拟同步发电机的特性，根据同步发电机的功角曲线、频率振荡曲线分析虚拟同步发电机的暂态过程；转动惯量和阻尼取值不同，直接影响到系统的动态响应，转动惯量取值较小时，系统响应较快，但是对频率的支撑不明显，转动惯量取值过大时，调节时间大大延长，但是对频率支撑效果明显，阻尼参数过大频率偏差过大，因此通过分析交流侧功角曲线和角频率变化曲线，将交流侧输出功率偏差与虚拟惯量和阻尼建立联系，使得暂态过程能够更加平稳，而且缩短了波动时间。4.根据权利要求3所述的一种基于分层协调自适应虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉永，李腾，张立臣，刘勇，穆勇，云飞，赵丹阳，王丽丽，王涛，徐怀铎，徐小华，袁天梦，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：