[发明专利]适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法

权利要求书

1.一种适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法，其特征在于，将整个电网频率控制分为四个环节：

1)供电网频率-有功阻尼控制环 2)供电网频率控制环 3)储能设备的有功功率控制环4)储能系统剩余能量控制环；

1)供电网频率-有功阻尼控制环：供电网频率-有功阻尼控制环将阻尼分为以下几种：无阻尼控制方式、一阶惯性阻尼方式、高阶惯性阻尼方式、非线性阻尼方式；频率-有功阻尼模块检测储能设备发出的有功值Pfbk_pu，经过上述四种阻尼方式之一的传递函数计算后得出供电网频率控制环给定值的误差值Δω_zz；

2)供电网频率控制环：供电网频率控制环首先通过检测供电网的高压侧电压频率值ωfbk，然后与预先设定的频率给定值ωref做差，加上供电网频率-有功阻尼控制环的输出Δωzz，经过ω_B的标幺计算后，结果送入供电网频率控制环的PI控制器，计算出系统有功功率给定值Pref_pu；

供电网频率控制环的PI控制器的PI调节器传递函数：

3)储能设备的有功功率控制环：供电网在频率控制环计算出系统有功功率给定值Pref_pu后，该值加上预先设定好的高压侧有功功率给定值PrefG_pu，再减去低压侧的储能设备有功功率反馈值Pfbk_pu，送入储能设备的有功功率控制环的控制器；该控制器使用的PI调节器传递函数如下：

得出有功电流参考值I_W；

4)储能系统剩余能量控制环：储能系统剩余能量控制环节，通过储能装置剩余能量的给定值SOCref与储能装置剩余能量反馈值SOCfbk的误差，通过一个滞环比较模块，得出储能装置的吸收/释放能量控制信号ctrl：-1、0、1；

当剩余能量的误差值在ΔSOCmin和ΔSOCmax之间时，ctrl为“0”，也就是无需对储能装置剩余能量进行控制，储能系统总有功电流参考值Ipref等于储能设备的有功功率控制环输出的有功电流参考值Iw，同时将供电网频率控制环和储能设备的有功功率控制环的PI调节器限幅值Imax/Imin设为“1”，整个系统进入正常调频工作状态；

当剩余能量的误差值小于ΔSOCmin时，输出值ctrl为“-1”，也就是需要给储能装置释放能量；输出值ctrl为“-1”时，储能系统总有功电流参考值Ipref等于预先设定好的释放能量的有功电流参考值Idischg，同时将供电网频率控制环和储能设备的有功功率控制环的PI调节器限幅值Imax/Imin设为“0”，系统处于给储能媒介释放能量状态；

当剩余能量的误差值大于ΔSOCmax时，输出值ctrl为“1”，也就是需要给储能装置吸收能量，储能系统总有功电流参考值Ipref等于预先设定好的吸收能量有功电流参考值Ichg，同时将供电网频率控制环和储能设备的有功功率控制环的PI调节器限幅值Imax/Imin设为“0”，整个系统处于给储能媒介吸收能量状态；

储能系统总有功电流参考值Ipref为所述的供电网频率控制方法的最终输出值。

2.根据权利要求1所述的一种适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法，其特征在于，所述的供电网频率-有功阻尼控制环中，无阻尼控制方式的传递函数为：G₁＝K_s。

3.根据权利要求1所述的一种适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法，其特征在于，所述的供电网频率-有功阻尼控制环中，一阶惯性阻尼方式的传递函数为：

4.根据权利要求1所述的一种适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法，其特征在于，所述的供电网频率-有功阻尼控制环中，高阶惯性阻尼方式的传递函数为：

5.根据权利要求1所述的一种适用于全控器件的电力电子储能系统供电网频率控制方法，其特征在于，所述的供电网频率-有功阻尼控制环中，非线性阻尼方式的传递函数为：G₄＝Ks·func(P)。