[发明专利]用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统及方法

权利要求书

1.一种用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统，其特征在于，包括电压采样装置、锁相环电路、VSG控制器、风力发电机变流器硬件电路和储能变流器硬件电路；

所述电压采样装置分别与所述风力发电机变流器硬件电路的输出端和所述锁相环电路的输入端连接；所述锁相环电路的输出端与所述VSG控制器的输入端连接；所述VSG控制器的第一输出端连接所述风力发电机变流器硬件电路的输入端；所述VSG控制器的第二输出端连接所述储能变流器硬件电路的输入端；所述风力发电机变流器硬件电路的输出端和所述储能变流器硬件电路的输出端连接外部电网；

所述电压采样装置对风力发电机变流器硬件电路的风力发电机输出电压进行采样，并输出到所述锁相环电路；

所述锁相环电路对所述风力发电机输出电压进行锁相，生成并向所述VSG控制器输出系统频率信号；

所述VSG控制器根据所述系统频率信号确定风力发电机调频功率信号和储能调频功率信号，并将风力发电机调频功率信号输出到所述风力发电机变流器硬件电路，将储能调频功率信号输出到所述储能变流器硬件电路；

所述风力发电机变流器硬件电路根据所述风力发电机调频功率信号确定调频后的风力发电机输出电压和风力发电机输出电流，并输出到所述外部电网；

所述储能变流器硬件电路根据所述储能调频功率信号确定调频后的储能输出电压和储能输出电流，并输出到所述外部电网。

2.根据权利要求1所述的用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统，其特征在于，还包括信号发生器电路；所述信号发生器电路的输出端与所述锁相环电路和VSG控制器连接。

3.根据权利要求2所述的用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统，其特征在于，所述锁相环电路包括第一累加器电路、比例积分环节电路、第二累加器电路、积分器电路和派克变换电路；

所述派克变换电路的第一输入端连接所述电压采样装置，以接收风力发电机输出电压；所述派克变换电路的第二输入端连接所述积分器电路的输出端，以接收系统频率电角度；所述派克变换电路的输出端输出交轴电压信号至所述第一累加器电路；

所述第一累加器电路还接收信号发生器电路输出的置零信号，进行累加处理后输出到所述比例积分环节电路的输入端；

所述比例积分环节电路的输出端输出系统频率变化量信号到所述第二累加器电路；

所述第二累加器电路还接收信号发生器电路输出的系统额定频率信号，进行累加处理后形成系统频率信号，并输出到所述积分器电路的输入端和所述VSG控制器的输入端。

4.根据权利要求3所述的用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统，其特征在于，所述VSG控制器包括第三累加器电路、第一乘法器电路、第一微分器电路、第二乘法器电路、第四累加器电路、第一延时闭锁电路、第五累加器电路、第三乘法器电路、第二微分器电路、第四乘法器电路、第六累加器电路和第二延时闭锁电路；

所述第三累加器电路接收所述系统频率信号和信号发生器电路输出的系统额定频率信号，进行累加处理后输出到所述第一乘法器电路和第一微分器电路；所述第一乘法器电路的输出信号输出到所述第四累加器电路；所述第一微分器电路的输出信号输出到所述第二乘法器电路；所述第二乘法器电路的输出信号输出到所述第四累加器电路；所述第四累加器电路的输出信号输出到所述第一延时闭锁电路，产生风力发电机调频功率信号并输出到所述风力发电机变流器硬件电路；

所述第五累加器电路接收所述系统频率信号和信号发生器电路输出的系统额定频率信号，进行累加处理后输出到所述第三乘法器电路和第二微分器电路；所述第三乘法器电路的输出信号输出到所述第六累加器电路；所述第二微分器电路的输出信号输出到所述第四乘法器电路；所述第四乘法器电路的输出信号输出到所述第六累加器电路；所述第六累加器电路的输出信号输出到所述第二延时闭锁电路，产生储能调频功率信号并输出到所述储能变流器硬件电路。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于风机功率跌落补足的风机储能协调调频系统，其特征在于，所述电压采样装置为电压互感器。