[发明专利]一种使储能系统参与区域电网调频的方法和装置

说明书

本发明提供一种使储能系统参与区域电网调频的方法和装置，所述储能系统包括n个储能单元，每个储能单元包括储能电池组、储能变流器和滤波电路，所述方法是使储能单元的储能变流器采用虚拟同步机控制，通过模拟同步发电机的二阶方程，使储能单元具备与传统的同步发电机相同的内部运行机制，所述方法还兼顾储能单元中储能电池组的荷电状态的均衡控制，并通过对储能单元阻尼的整定来获得最佳的功率响应速度，同时考虑储能系统中多个储能单元并联谐振的抑制问题，有效地实现了储能系统输出频率的调节，维护了电力系统的稳定。

技术领域

本发明涉及电网频率控制技术领域,并且更具体地，涉及一种使储能系统参与区域电网调频的方法和装置。

背景技术

随着电力需求的增长，电网负荷峰谷差不断变大，对电力系统调频提出了更高的要求，需要更多响应快速的调节电源。为使电网稳定可靠运行及保证相应的电能质量，需对电网运行的频率进行控制。频率控制的本质为控制网内发电量与用电量的实时平衡，由一次调频、二次调频以及三次调频来实现，一次调频在维持电网频率稳定中发挥着重要作用。同时，随着风力发电、光伏发电等具有间歇性、不确定性及波动性特点的新能源发电大规模接入电网，其剧烈的功率波动或故障退出都将会对电网频率稳定产生不容忽视的影响，且其自身不具备调频能力，常规机组必须承担由此带来的调频任务。相对于常规机组，储能技术的突出优点是快速精确的功率响应能力。其调频效果远优于火电机组，增加储能能够有效提升以火电为主的电力系统整体调频能力，保证系统频率稳定，提升电网运行的可靠性及安全。

因此，需要一种技术能够使不具备调频能力的储能系统在接入电网后，能够充分发挥其快速精确的功率响应能力来提高电力系统的整体调频能力。

发明内容

为了解决现有技术中的储能系统接入电网后无法调频的技术问题，本发明提供了一种使储能系统参与区域电网调频的方法，所述储能系统包括n个储能单元，每个储能单元包括储能电池组、储能变流器和滤波电路，所述方法包括：

实时采集每个储能单元中储能电池组的荷电状态SOC和储能变流器出口处的电网功率f_s，根据所述功率f_s与储能单元的额定功率f_e确定频率偏差Δf，所述频率偏差Δf是所述储能变流器出口处的电网功率f_s和额定功率f_e的差值；

根据每个储能单元的所述频率偏差Δf的绝对值和设定的最大频率偏差确定每个储能单元的下垂环节是否闭锁，并根据每个不闭锁储能单元的储能电池组的荷电状态和采集的电网频率f_s相对于设定频率的频率变化的方向确定每个不闭锁的储能单元的第一调频功率P_set1；

实时采集区域电网公共节点处的频率，并根据所述频率与区域电网的额定频率确定待分配功率P_bess；

根据每个不闭锁的储能单元的荷电状态和储能系统中全部不闭锁的储能单元的总荷电状态确定每个不闭锁的储能单元的分配系数α；

根据每个不闭锁的储能单元的分配系数α和待分配功率P_bess确定每个不闭锁的储能单元的第二调频功率P_set2；

根据每个不闭锁的储能单元中储能电池组的荷电状态和储能系统中全部不闭锁的储能单元的荷电状态的参考值SOC_ref确定每个不闭锁的储能单元的第三调频功率P_set3；

根据每个不闭锁的储能单元的第一调频功率P_set1、第二调频功率P_set2和第三调频功率P_set3确定每个不闭锁的储能单元的总调频功率P_set；

根据每个不闭锁的储能单元的总调频功率P_set和阻尼D_p通过虚拟同步机算法确定每个不闭锁的储能单元的三相电压信号；