基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法技术

本申请涉及电力系统分析与控制技术领域，公开了一种基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，方法在电力系统动态调频模型的基础上，生成火电机组模型、抽水蓄能机组模型和电化学储能系统模型，以此构建负荷频率控制模型。进一步在负荷频率控制模型的基础上，提出了采用虚拟惯性和虚拟下垂协同控制电化学储能参与电网调频的控制方法。本申请充分利用抽水蓄能机组容量大和电化学储能系统快速充放电特性，将两者联合参与电网调频，弥补了传统火电机组爬坡速度慢的缺点，提高了电力系统调频的效率，对电网的安全稳定具有积极意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法


[0001]本申请涉及电力系统分析与控制
，尤其涉及一种基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法。

技术介绍

[0002]在力争实现“双碳”目标的背景下，可再生能源在电力系统中发挥着越来越重要的作用。但可再生能源具有随机性和波动性，大规模并网将会造成电网的可靠性和电能质量降低，使电网安全运行更加困难。电网的频率稳定性对于电力系统的安全稳定运行至关重要。频率稳定反映了发电机输出有功功率与负荷需求之间的平衡关系，负荷频率控制在负荷侧和发电侧之间的功率平衡中起着重要作用。
[0003]随着风电和光伏发电量日益增多，仅包含火电机组的负荷频率控制很难平衡电网输出功率和负荷所需功率，电网频率稳定性降低。现有技术中，抽水蓄能机组和电化学储能系统可以快速调节其自身出力，但是目前调频主要针对单一的抽水蓄能机组或电化学储能系统调频方法进行建模研究，缺乏对抽水蓄能机组和电化学储能系统联合参与电网调频的建模研究。

技术实现思路

[0004]本申请公开了一种基于虚拟惯性和虚拟下垂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，包括：获取预先构建的电力系统动态调频模型，所述电力系统动态调频模型用于在电力系统受到负荷扰动后，确定频率偏差，所述频率偏差是指收到负荷扰动后的电网频率和电网额定频率的差值；生成火电机组模型、抽水蓄能机组模型和电化学储能系统模型；确定区域控制误差；根据所述电力系统动态调频模型、所述火电机组模型、所述抽水蓄能机组模型、所述电化学储能系统模型和所述区域控制误差，构建负荷频率控制模型；利用所述负荷频率控制模型进行电网调频；其中，利用所述负荷频率控制模型进行电网调频，包括：判断频率偏差是否超过预设的死区范围，若所述频率偏差超过所述死区范围，则进一步判断电网是否处于频率恶化阶段，若电网处于频率恶化阶段，则利用虚拟惯性控制和虚拟下垂控制电化学储能进行电网调频；若电网处于频率恢复阶段，则利用所述虚拟下垂控制电化学储能进行电网调频。2.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述虚拟惯性控制包括：虚拟惯性控制下负荷扰动与频率偏差的关系；通过如下公式确定所述虚拟惯性控制下负荷扰动与频率偏差的关系：其中，
△
f(s)表示频率偏差，
△
P
L
(s)表示负荷扰动，s表示拉普拉斯变换算子，M表示预设的控制区域内发电机的惯性常数之和，D表示预设的负荷阻尼系数，K
g
表示预设的机组单位调节功率，Gen(s)表示原动机的传递函数，Gov(s)表示表示调速器的传递函数，M
B
表示预设的储能虚拟惯性系数，G
B
(s)表示电化学储能的传递函数。3.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述虚拟下垂控制包括：虚拟下垂控制下负荷扰动与频率偏差的关系；通过如下公式确定所述虚拟下垂控制下负荷扰动与频率偏差的关系：其中，
△
f(s)表示频率偏差，
△
P
L
(s)表示负荷扰动，s表示拉普拉斯变换算子，M表示预设的控制区域内发电机的惯性常数之和，D表示预设的负荷阻尼系数，K
g
表示预设的机组单位调节功率，Gen(s)表示原动机的传递函数，Gov(s)表示表示调速器的传递函数，K
B
表示预设的储能虚拟单位调节功率，G
B
(s)表示电化学储能的传递函数。4.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英，胡志平，刘定宏，郑庭华，孙斌，吴峰，林克曼，李杨，史林军，
申请(专利权)人：湖北白莲河抽水蓄能有限公司河海大学，
类型：发明
国别省市：