[发明专利]一种分布式综合能源系统离网状态能量平衡仿真方法

权利要求书

1.一种分布式综合能源系统离网状态能量平衡仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对综合能源系统1、综合能源系统2进行仿真建模，输出燃气轮机、照明负荷、光伏、送风热负荷、储能装置、风电、热水负荷、动力负荷以及并网开关1、并网开关2、联络开关的物理模型；综合能源系统1包含燃气轮机、照明负荷、光伏、送风热负荷，通过并网开关1与交流系统1并网运行；综合能源系统2包含储能装置、风电、热水负荷、动力负荷，通过并网开关2与交流系统2并网运行；综合能源系统1与综合能源系统2之间通过联络开关进行互联；

步骤2，在步骤1得到物理模型的基础上，建立综合能源系统1燃气轮机、综合能源系统2储能装置的综合调频仿真模型；

步骤3，在步骤1建立综合能源系统1、综合能源系统2各设备的物理模型以及步骤2建立的综合调频仿真模型基础上，启动分布式综合能源系统离网运行仿真；

步骤4，在离网运行仿真过程中，储能装置的综合调频仿真模型依据储能装置的荷电状态SOC(State of Charge，SOC)数据自动调整，以保持分布式综合能源系统离网状态能量平衡；

所述步骤2具体实现如下：

(1)送风热负荷功率变化ΔP_H1与光伏、照明负荷的功率变化ΔP_E1之和作为扰动输入至综合能源系统1，或者ΔP_H1、ΔP_E1与热水负荷功率变化ΔP_H2与风电、动力负荷的功率变化ΔP_E2之和作为扰动输入至综合能源系统1；其中：ΔP_H1为送风热负荷的功率变化，ΔP_H1-ΔT₁的离散传递函数满足：

其中，ΔT₁为空气温度的变化值，H_a1、H_b1、H_c1为送风热负荷的拟合参数，T_H1为送风热负荷中的采样周期滞后值；Z为复参数；

ΔP_H2为热水负荷的功率变化，ΔP_H2-ΔT₂的离散传递函数满足：

其中，ΔT₂为热水温度的变化值，H_a2、H_b2、H_c2为热水负荷的拟合参数，T_H2为热水负荷中的采样周期滞后值；

(2)热水负荷功率变化ΔP_H2与风电、动力负荷的功率变化ΔP_E2之和作为扰动输入至综合能源系统2；

所述步骤4具体实现如下：

(1)如果SOC_d≤SOC≤SOC_up

其中，SOC_d为储能装置调节触发阈值，SOC_up为储能装置SOC允许的上限值，此时ΔP_es-Δf₂传递函数选取：

其中，ΔP_es为储能装置的功率调节量，k_J和k_R分别为储能装置的惯性响应系数与频率调节系数，T_es为响应时间常数，D_es为负荷-频率变化系数，Δf₂为综合能源系统2的系统频率偏差；S为复变数；

(2)如果SOC_low≤SOCSOC_d

其中，SOC_d为储能装置调节触发阈值，SOC_low为储能装置SOC允许的下限值，此时ΔP_es-Δf₂传递函数选取：

其中，ΔP_es为储能装置的功率调节量，kp和ki分别为频率调节控制器的比例系数和积分系数，ω_ref为参考角频率，k′为修正系数，Δf₂为综合能源系统2的系统频率偏差；j为虚数单位；

(3)如果SOCSOC_low且储能装置处于放电状态：

其中，SOC_low为储能装置SOC允许的下限值，此时，储能装置停止工作；

(4)如果SOCSOC_up且储能装置处于充电状态：

其中，SOC_up为储能装置SOC允许的上限值，此时，储能装置停止工作；

(5)其余情况则保持现有的综合调频仿真模型不变化。