一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法及装置制造方法及图纸

一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法及装置，通过判断系统负荷是否发生扰动，若系统负荷发生扰动，通过风机采用方波式控制主导调频，储能资源不动作；在风机退出调频时刻

【技术实现步骤摘要】
一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法及装置


[0001]本专利技术属于新能源发电
，具体涉及一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法及装置
。

技术介绍

[0002]目前，风机参与调频可改善系统的频率变化率
、
频率低点，但在风机退出调频时，由于其输出功率瞬间降落，使得系统存在较大的功率缺额，造成了频率二次跌落
。
[0003]传统技术中，一般为风电场配置储能装置，利用储能装置出力响应动作速度快的优势弥补风机退出调频的功率缺额
。
众所周知，储能出力具有响应速度快的优势，在风机退出二次跌落瞬间，储能出力的迅速动作可显著改善二次跌落，但在储能退出调频的过程中，储能退出调频越快，对系统频率的影响反而越不利
。
因此，储能以何种形式退出调频，且在时间上与风机如何协调配合仍是一个有待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法及装置，能够改善系统的频率二次跌落，使储能功率较好的辅助风机调频
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，包括以下步骤：
[0006]判断系统负荷是否发生扰动，若系统负荷发生扰动，通过风机采用方波式控制主导调频，储能资源不动作；
[0007]在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
>T2的过程中，控制所述储能资源投入全部储能功率；
[0008]当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中，控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降
。
[0009]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，所述储能资源的调频功率曲线为：
[0010][0011]式中，
P
b
为储能调频出力，
T1为风机退出调频时刻，
T2为风机功率曲线恢复到
MPPT
曲线时刻，
P
T1
为调频时刻储能的最大发出功率，标幺值为1，
a
为指数系数，
t
为时间参数；
[0012]改变
a
的大小，以自适应调节所述储能资源退出调频的结束时间
。
[0013]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，所述储能资源采用电池储能，电池储能变流器采用双闭环控制，根据功率外环测量得到的有功功率与参考功率，改变电流内环的电流大小后经过充放电控制系统，使得所述储能资源充放电
。
[0014]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，所述储能资源的荷电状态
SOC
为：
[0015][0016]式中，
SOC0为初始荷电状态，
S
B
为电池容量，
i
B
为充放电电流，
η
为充放电效率
。
[0017]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的过程中：
[0018]t
‑
T2≤0
[0019][0020]控制所述储能资源投入全部储能功率
。
[0021]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中：
[0022]t
‑
T2＞0[0023][0024]控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降
。
[0025]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，通过改变储能检测风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的大小，以改变所述储能资源投入全部储能功率的持续时间，并分析所述储能资源投入全部储能功率的持续时间不同对频率二次跌落的影响
。
[0026]本专利技术还提供一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制装置，包括：
[0027]系统负荷判断模块，用于判断系统负荷是否发生扰动，若系统负荷发生扰动，通过风机采用方波式控制主导调频，储能资源不动作；
[0028]储能资源介入模块，用于在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的过程中，控制所述储能资源投入全部储能功率；
[0029]储能资源退出模块，用于当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中，控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降
。
[0030]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法优选方案，所述储能资源的调频功率曲线为：
[0031][0032]式中，
P
b
为储能调频出力，
T1为风机退出调频时刻，
T2为风机功率曲线恢复到
MPPT
曲线时刻，
P
T1
为调频时刻储能的最大发出功率，标幺值为1，
a
为指数系数，
t
为时间参数
。
[0033]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制装置优选方案，还包括自适应调节模块，用于改变
a
的大小，以自适应调节所述储能资源退出调频的结束时间
。
[0034]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制装置优选方案，所述储能资源采用电池储能，电池储能变流器采用双闭环控制，根据功率外环测量得到的有功功率与参考功率，改变电流内环的电流大小后经过充放电控制系统，使得所述储能资源充放电；
[0035]所述储能资源的荷电状态
SOC
为：
[0036][0037]式中，
SOC0为初始荷电状态，
S
B
为电池容量，
i
B
为充放电电流，
η
为充放电效率
。
[0038]作为储能功率指数型退出调频的风储协调控制装置优选方案，在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的过程中：
[0039]t
‑
T2≤0
[0040][0041]所述储能资源介入模块控制所述储能资源投入全部储能功率
。
[0042]当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中：
[0043]t
‑
T2＞0[0044][0045]所述储能资源退出模块控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：判断系统负荷是否发生扰动，若系统负荷发生扰动，通过风机采用方波式控制主导调频，储能资源不动作；在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的过程中，控制所述储能资源投入全部储能功率；当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中，控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降
。2.
根据权利要求1所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，所述储能资源的调频功率曲线为：式中，
P
b
为储能调频出力，
T1为风机退出调频时刻，
T2为风机功率曲线恢复到
MPPT
曲线时刻，
P
T1
为调频时刻储能的最大发出功率，标幺值为1，
a
为指数系数，
t
为时间参数；改变
a
的大小，以自适应调节所述储能资源退出调频的结束时间
。3.
根据权利要求2所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，所述储能资源采用电池储能，电池储能变流器采用双闭环控制，根据功率外环测量得到的有功功率与参考功率，改变电流内环的电流大小后经过充放电控制系统，使得所述储能资源充放电
。4.
根据权利要求3所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，所述储能资源的荷电状态
SOC
为：式中，
SOC0为初始荷电状态，
S
B
为电池容量，
i
B
为充放电电流，
η
为充放电效率
。5.
根据权利要求2所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，在风机退出调频时刻
T1到风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的过程中：
t
‑
T2≤0
控制所述储能资源投入全部储能功率
。6.
根据权利要求5所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，当风机功率恢复到
MPPT
曲线以后直到风机功率恢复到初始运行点的过程中：
t
‑
T2＞0控制所述储能资源的储能功率以指数形式下降
。7.
根据权利要求5所述的一种储能功率指数型退出调频的风储协调控制方法，其特征在于，通过改变储能检测风机功率恢复到
MPPT
曲线时刻
T2的大小，以改变所述储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦超，孟令聪，曾沅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：