[发明专利]一种基于虚拟同步机技术的蓄电池储能控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟同步机技术的蓄电池储能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、建立储能系统的电容模型和电压模型，分别用于计算储能系统充电电量和端电压；

建立蓄电池储能系统的电容模型和电压模型；具体是指：

(1)建立电容模型，具体而言：电压源被建模为由电导分隔的储能器1和储能器2，储能器1储存负载立即可用的电量，储能器2储存化学键合的电荷；每个储能器具有单位深度，但宽度不同，对应于不同的体积；储能器1的宽度是c，储能器2的宽度是1-c；两个储能器的组合宽度等于1，并且储能器的组合面积为1；两个储能器的电荷容量分别为q₁、q₂，电荷总容量为q_max；两个储能器之间的阀门具有固定的电导k'；电流调节器使得电流I在设定的时间步长内保持恒定；描述电容模型的公式为：

k为速率常数且T为放电时间；

(2)建立电压模型，具体而言：将蓄电池视为串联有恒定电阻的假定电压源，电压模型的公式为：

V＝E-I·R₀

E＝E₀-A·X/Q-M·X/(Q-X)

其中，E为内电压；V为端电压；R₀为内阻；X为有效放电深度；A为伏安特性曲线斜率；M为放电终止电压降落常数；Q为电容量；

步骤二、基于虚拟同步机技术的蓄电池储能系统上层控制，确定储能系统吸收或注入电网的功率；

步骤三、对蓄电池储能系统进行下层控制，确定储能系统输出电流。

2.如权利要求1所述的一种基于虚拟同步机技术的蓄电池储能控制方法，其特征是，所述步骤二，基于虚拟同步机技术的蓄电池储能系统上层控制，确定储能系统吸收或注入电网的功率；具体是指：

在给定惯性常数J的条件下描述同步电机转子加速度的微分方程

其中，P_m是虚拟同步机的机械功率，P_e是虚拟同步机的电功率，而ω是转子的角速度；用P_VSG代替P_m-P_e用于仿真转动惯量的表达式

K_d系数是一个常数，用于定义当最大指定的频率变化率发生时，虚拟同步机与电网互换的有功功率量。

3.如权利要求2所述的一种基于虚拟同步机技术的蓄电池储能控制方法，其特征是：所述步骤三，对蓄电池储能系统进行下层控制，确定储能系统输出电流，具体是指：

基于步骤二中的上层控制计算虚拟同步机应该产生的有功和无功功率；具体而言，以系统频率和dq参考系的相电压作为输入，在该模型中只考虑有功功率，将无功功率设为零；将相电压与有功功率一起传递给下层控制；

所述下层控制包括：

S1、在同步参考系执行三相电压变换；

S2、根据步骤二中上层控制的相电压和有功功率在dq参考系下计算电流基准值；

S3、通过Park反变换得到蓄电池虚拟同步机的输出电流；

改变系统的实际总负载来干扰其稳态运行；针对虚拟同步机的渗透率确定干扰大小；根据标称虚拟同步机有功功率与总负载需求的比值来计算渗透率。