【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种混合电站控制领域的技术，具体是一种面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法。
技术介绍
1、在脉冲负载下，储能采用虚拟同步发电机(vsg)控制导致柴储电站动态输出功率持续振荡，加剧vsg和同步发电机(sg)之间的功率不同步，甚至系统失稳问题。vsg的惯量和阻尼与sg的惯量和阻尼参数不匹配是导致上述问题的主要原因，然而由于船舶电站sg惯量和阻尼参数由于保密原因可能无法获取，也可能因为设备老化发生参数偏移，难以根据sg参数适配vsg参数。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术针对单次负载突变场景，没有考虑脉冲负载对于系统的持续扰动以及同步发电机在惯量和阻尼未知情况下的功率振荡现象及其所导致的vsg和sg之间的功率不同步以及系统失稳的问题，提出一种面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，能够实现sg惯量和阻尼未知情况下，vsg参数的自动匹配，从而提高了船舶电力系统柴储混合电站sg-vsg功率同步性，减小由于sg-vsg惯量参数和阻尼参数不匹配导致的功率持续偏差甚至失稳。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，通过构造包括柴油发电机、储能系统和脉冲负载的柴储混合电站模型后，储能系统采用转子摇摆方程模拟柴油发电机的惯量和阻尼特性并通过归一化振荡功率反映柴油发电机与储能变换器输出功率之差；在自趋优整定阶段，先通过初值定理整定得到单位阶跃下角速度差初值以
4、本专利技术涉及一种实现上述方法的系统，包括：sg测量单元、vsg测量单元、负荷测量单元、判定单元以及参数整定单元，其中：sg测量单元、vsg测量单元、负荷测量单元根据系统运行信息，进行数据采集处理，判定单元负荷测量单元信息，进行负荷状态判定处理，得到参数整定是否启动结果，参数整定单元根据sg测量单元、vsg测量单元和启动判定信息，进行参数整定处理，得到参数整定结果。
5、技术效果
6、本专利技术通过频域模型的初值定理和终值定理实现惯量参数和阻尼参数整定的解耦和对vsg控制参数的自动调节来适配sg特性，进而平抑脉冲负载下的柴储功率振荡问题。通过vsg参数与sg的匹配从根源上化解了功率振荡甚至失稳的难题，结合脉冲负载特性提出了针对性的vsg参数整定策略。相比传统方法在sg惯量和阻尼参数未知时采用手动试凑调整，本专利技术实现了vsg惯量参数和阻尼参数对sg自动匹配，达成了vsg参数的主动趋优：完成参数整定后，无需额外附加其他控制系统，极大地节省了整定资源，相较于借助附加控制的解决方案，具有一劳永逸的效果，且本专利技术能够从根源上消除功率振荡，具有更好的效果，解决了现有技术大多针对单次负载突变状况，未充分考量脉冲负载给系统带来的持续扰动的问题。
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1.一种面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征在于，通过构造包括柴油发电机、储能系统和脉冲负载的柴储混合电站模型后，储能系统采用转子摇摆方程模拟柴油发电机的惯量和阻尼特性并通过归一化振荡功率反映柴油发电机与储能变换器输出功率之差；在自趋优整定阶段，先通过初值定理整定得到单位阶跃下角速度差初值以对振荡功率中惯量参数和阻尼参数的解耦，并对惯量参数整定，再利用终值定理整定得到单位阶跃下振荡功率终值以对振荡功率中惯量参数和阻尼参数的解耦，并对阻尼参数整定。
2.根据权利要求1所述的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征是，所述的柴储混合电站模型包括柴油发电机、储能系统和脉冲负载，其中：
3.根据权利要求1所述的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征是，所述的采用转子摇摆方程模拟柴油发电机的惯量和阻尼特性并通过归一化振荡功率反映柴油发电机与储能变换器输出功率之差，具体通过以下方式得到：
4.根据权利要求3所述的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征是，所述的自趋优整定阶段，具体包括：
5.一种实现权利要求1-4中任一所述方法的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定系统，其特征在于，包括：SG测量单元、VSG测量单元、负荷测量单元、判定单元以及参数整定单元，其中：SG测量单元、VSG测量单元、负荷测量单元根据系统运行信息，进行数据采集处理，判定单元负荷测量单元信息，进行负荷状态判定处理，得到参数整定是否启动结果，参数整定单元根据SG测量单元、VSG测量单元和启动判定信息，进行参数整定处理，得到参数整定结果。
...【技术特征摘要】
1.一种面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征在于，通过构造包括柴油发电机、储能系统和脉冲负载的柴储混合电站模型后，储能系统采用转子摇摆方程模拟柴油发电机的惯量和阻尼特性并通过归一化振荡功率反映柴油发电机与储能变换器输出功率之差；在自趋优整定阶段，先通过初值定理整定得到单位阶跃下角速度差初值以对振荡功率中惯量参数和阻尼参数的解耦，并对惯量参数整定，再利用终值定理整定得到单位阶跃下振荡功率终值以对振荡功率中惯量参数和阻尼参数的解耦，并对阻尼参数整定。
2.根据权利要求1所述的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其特征是，所述的柴储混合电站模型包括柴油发电机、储能系统和脉冲负载，其中：
3.根据权利要求1所述的面向脉冲负载的柴储混合电站惯量阻尼自趋优整定方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，黄文焘，胡瀚文，胡意茹，邰能灵，刘健哲，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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