【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小型电网调控领域，具体的是一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法。
技术介绍
1、自备小型水电站作为电源点，安全稳定性要求极高，现有自备电站有6台小型机组，装机为6×550kw，电站所带工区负载大约为900-1800kw，单机容量比负荷需求比例大约为1比3。负载侧有多个较大的波动性负载，包括周边厂房检修泵负载为2×225kw，4台抽水泵2×200kw、2×132kw，3台中央空调负载为2×960kw、462kw。
2、在外部大网故障的情况下，对机组孤网调节要求极高。目前已研究投运的孤网成组调节装置能够对一般情况进行调节，但是在电源、负载供需差距较大时断网的瞬间调节能力不足，同时因机组容量较小，调节过程中两台调节机组导叶动作幅度较大、调节精度不高。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，通过建立系统电压/频率动态特性分析模型，揭示构网型储能系统支撑小水电机组电压/频率稳定性的机理，配置储能系统和六台小型水轮发电机组的控制联调模型，并攻克了融合多控制功能储能变流器通用构网的控制技术。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，通过建立系统电压/频率动态特性分析模型，揭示构网型储能系统支撑小水电机组电压/频率稳定性的机理，为储能系统和构网变流器容量配置提供理论支撑，并融合多控制功能储能变流器通用构网控制技术，具体为：
3、采用直流耦合型储能并网拓扑，直流侧采用多组串分布式储能通过双向dc-dc变流器接入直流母线；
4、利用储能变流器电力电子化电源，依靠电压源型虚拟同步控制算法，实现主动支撑。
5、优选的方案中，所述电压源型虚拟同步控制算法完全模拟同步发电机运行原理，具体为：
6、依据同步发电机运行原理，当电网发生频率扰动，自动根据惯量和一次调频模拟特性，无延时进行惯量和一次调频响应。
7、优选的方案中，所述电压源型虚拟同步控制算法包括vsg控制、虚拟阻抗环节和电压电流内环控制，通过在孤岛电网扰动时，根据扰动规律，自行进行相关运算，再通过调整储能站电源的有功输出给定，通过闭环调节增加有功输出量，从而调节电网稳定。
8、优选的方案中，所述电压源型虚拟同步控制算法还包括分布式储能站，分布式储能站为两套冗余设置，其中一套用于稳定孤岛电网稳定，常规状态下处于对外放电状态，另一套用于备用，常规状态下处于充电状态，当主用分布式储能站缺电时，进行主备套切换。
9、优选的方案中，所述孤岛电网扰动结束后，检测主用、备用分布式储能站电源的缺损电量，当主用储能站电量缺损达到60%以上，且备用储能站充电过程中未达到90%电量时，调整小型水电站水轮发电机的输出有功功率，补充储能站电源电量饱和度。
10、本专利技术所提供的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，通过采用上述结构及方法，具有以下有益效果：
11、（1）采用的多组串分布式储能通过双向dc-dc变流器接入直流母线，相比常规的集中式接入，该结构更容易实现模块化即插即用、储能分簇管控和能量管理，可靠性和灵活性更高；
12、（2）电压控制型vsg的等效输出阻抗在中低频段能够保证与电网的阻抗特性基本一致，且电压控制型vsg的输出阻抗更接近同步发电机的感性输出阻抗特性；
13、（3）电压控制型vsg采用与同步发电机运行原理相似，无需设置锁相环,不受锁相环控制带宽的影响，因此,电压控制型vsg是实现弱电网下高渗透率新能源发电的一种有效方法。
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1.一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：通过建立系统电压/频率动态特性分析模型，揭示构网型储能系统支撑小水电机组电压/频率稳定性的机理，配置储能系统和六台小型水轮发电机组的控制联调模型，融合多控制功能储能变流器通用构网控制技术，具体为：
2.根据权利要求1所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述电压源型虚拟同步控制算法完全模拟同步发电机运行原理，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述电压源型虚拟同步控制算法包括VSG控制、虚拟阻抗环节和电压电流内环控制，通过在孤岛电网扰动时，根据扰动规律，自行进行相关运算，再通过调整储能站电源的有功输出给定，通过闭环调节增加有功输出量，从而调节电网稳定。
4.根据权利要求3所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述电压源型虚拟同步控制算法还包括分布式储能站，分布式储能站为两套冗余设置，其中一套用于稳定孤岛电网稳定，常规状态下处于对外放电状态，另一套用于备用，常规状
5.根据权利要求4所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述孤岛电网扰动结束后，检测主用、备用分布式储能站电源的缺损电量，当主用储能站电量缺损达到60%以上，且备用储能站充电过程中未达到90%电量时，调整小型水电站水轮发电机的输出有功功率，补充储能站电源电量饱和度。
...【技术特征摘要】
1.一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：通过建立系统电压/频率动态特性分析模型，揭示构网型储能系统支撑小水电机组电压/频率稳定性的机理，配置储能系统和六台小型水轮发电机组的控制联调模型，融合多控制功能储能变流器通用构网控制技术，具体为：
2.根据权利要求1所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述电压源型虚拟同步控制算法完全模拟同步发电机运行原理，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种孤岛稳频电压源型不间断储能电源的控制联调方法，其特征在于：所述电压源型虚拟同步控制算法包括vsg控制、虚拟阻抗环节和电压电流内环控制，通过在孤岛电网扰动时，根据扰动规律，自行进行相关运算，再通过调整储能站电源的有功...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝迪，张晋境，董峰，吴凡，蔡名扬，
申请(专利权)人：湖北清江水电开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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