[发明专利]基于相位补偿原理的储能阻尼控制器的设计方法

权利要求书

1.一种基于相位补偿原理的储能阻尼控制器的设计方法，其特征在于是一种抑制联络线功率振荡的储能阻尼控制器的设计方法，该方法是：利用联络线实时监测信息合成并联型储能装置的控制输入信号，控制储能装置的输出功率以抑制联络线上的功率振荡；所设计的储能阻尼控制器以合成功角差信号作为输入控制信号，合成功角差的合成过程需要对通过联络线联系的两区域电网进行两机系统等值，通过粒子群算法辨识两机等值系统待定参数，由最优待定参数以及现有广域测量系统和能量管理系统所提供的联络线两端节点电流和电压信息计算得到的合成功角差，作为储能阻尼控制器反馈控制的输入信号；经过测量放大环节、隔直环节、移相环节直接形成储能装置的输出功率指令值，所述储能装置的变频器通过给定的功率值产生指定的有功功率注入到电网，从而抑制所述储能装置所在联络线上的功率振荡。

2.根据权利要求1所述的储能阻尼控制器的设计的方法，其特征是采用包括以下步骤的方法：

（1）确定储能装置的安装地点；

两区域电网通过联络线建立电气联系，该联络线的一端节点处安装储能装置，该储能装置由所述储能阻尼控制器控制其输出的有功功率；

（2）将所述两区域电网分别等值成同步发电机，构成一个两机系统即两机等值系统，并明确该两机等值系统的待定参数；

（3）利用所述联络线功率波动信息，采用粒子群算法辨识所述两机等值系统的待定参数；

（4）将所述联络线实时测量数据，合成所述储能装置的储能阻尼控制器的控制输入信号；

（5）利用相位补偿法确定所述储能阻尼控制器的参数；

经过上述步骤，实现基于相位补偿原理的储能阻尼控制器的设计。

3.根据权利要求2所述的储能阻尼控制器的方法，其特征是步骤（2）所述等值同步发电机采用                                                恒定模型描述，具体是：同步发电机用其内电势电动势与q轴同步电抗串联来表示，同步发电机的结构参数包括有惯性时间常数、q轴同步电抗和d轴暂态电抗。

4.根据权利要求2所述的储能阻尼控制器的方法，其特征是所述步骤（3）具体包括以下子步骤；

（3-1）在两区域电网的模型上，储能装置退出运行，进行联络线施加瞬时短路故障的仿真，并记录联络线功率波动信息；

（3-2）设置等值系统待定参数的组数和迭代次数的上限值；

（3-3）设置等值系统待定参数的变化范围，置参数组号i=1，迭代所处次数标号k=1；

（3-4）设置一组等值系统待定参数的初始值，该初始值由在等值系统待定参数的取值范围内随机产生；

（3-5）将第i组等值系统待定参数的值代入等值系统的仿真模型，设置与步骤（3-1）相同的联络线故障进行时域仿真；

（3-6）仿真计算结束后，读取联络线有功功率波动信息，并计算适应度：

，

其中，T为仿真时间长度；

（3-7）若i与设定的参数组数相等，表示当前次迭代完成，转入第（3-8）步，否则置i=i+1,重新转入第（3-5）步；

（3-8）将具有最小适应度的参数组作为本次迭代得到的最优等值系统待定参数；

（3-9）更新其他参数位置，置i=1，若满足迭代收敛条件，则退出迭代并输出计算的到的最优的等值系统待定参数，或者若迭代次数已达到设定的迭代次数上限也退出迭代并输出计算得到的最优的等值系统待定参数，否则转入（3-5）进行新一轮的迭代。

5.根据权利要求4所述的储能阻尼控制器的方法，其特征是步骤（3-2）中，典型地，取控制器参数的组数为20，迭代次数上限值为20。

6.根据权利要求4所述的储能阻尼控制器的方法，其特征是步骤（3-3）中，采用经验值方法设置等值系统待定参数的变化范围，具体是：取惯性时间常数的范围为3s~60s，q轴同步电抗的范围为0.54~2.4pu，d轴暂态电抗的范围为0.15~0.42pu，电气距离x1、x2的取值范围均为0~0.5pu。