[发明专利]一种增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性方法

说明书

本发明公开了一种增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性方法，包括：1)建立新能源储能输出有功功率、无功功率表达式；2)将新能源储能输出有功功率、无功功率表达式进行化简；3)得到有功‑频率、无功‑电压下垂控制方程；4)定义频率调节偏差和电压调节偏差；5)在频率调节偏差和电压调节偏差中添加调节偏差积分项，得到偏差量实时调节补偿量；6)得到含有实时调节补偿量的有功‑频率、无功‑电压下垂控制方程；7)采用含有实时调节补偿量的有功‑频率、无功‑电压下垂控制方程作为储能换流器下垂控制方程，达到减少黑启动供电恢复阶段输电线路频率、电压暂态波动的目的。本发明可以有效增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性方法，具体涉及一种在储能控制系统中采用频率、电压非线性补偿模块作为储能有功-频率、无功-电压下垂控制的非线性补偿器，增加黑启动供电恢复阶段新能源储能-火电并列运行时，新能源储能频率、电压稳定性的方法。

背景技术

随着新能源发电渗透率不断提高，电力系统网架结构变的越加复杂，在新能源场站配套相应规模储能设备已经成为行业共识。大规模储能技术作为能源变革关键技术之一，因为可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种服务，近年来发展迅速。

“黑启动”作为电网应急响应辅助服务之一，可以协助停电区域快速恢复供电、减少经济损失。通过新能源场站储能设备启动输电线路对侧火电厂辅机设备，使火电机组恢复运行，逐步扩大电力系统恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。

当新能源微网恢复供电，输电线路空充完毕，此时启动对侧火电厂辅机，新能源储能-火电并列运行，扩大黑启动供电恢复面。不同与传统电机，储能逆变装置因为无惯性环节，在有功、无功调节过程中，常常存在频率、电压暂态波动，对整个系统稳定性带来不利影响，严重时将导致黑启动失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性方法，该方法在储能控制系统中采用频率、电压非线性补偿模块作为储能有功-频率、无功-电压下垂控制的非线性补偿器，增加黑启动供电恢复阶段新能源储能-火电并列运行时，新能源储能频率、电压稳定性。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种增加黑启动供电恢复阶段储能系统鲁棒性方法，包括以下步骤：

1)建立新能源储能输出有功功率、无功功率表达式；

2)根据储能输电系统实际运行过程中，输电线路阻抗呈阻性特性，将步骤1)得到的新能源储能输出有功功率、无功功率表达式进行化简；

3)通过模拟同步发电机下垂外特性实现对储能逆变装置的控制，根据步骤2)新能源储能输出有功功率、无功功率化简表达式，得到有功-频率、无功-电压下垂控制方程；

4)为了增加黑启动供电恢复阶段储能下垂控制系统的鲁棒性，根据步骤3)有功-频率、无功-电压下垂控制方程定义频率调节偏差和电压调节偏差；

5)在步骤4)频率调节偏差和电压调节偏差中添加调节偏差积分项，得到偏差量实时调节补偿量；

6)将步骤5)得到的偏差量实时调节补偿量与步骤3)有功-频率、无功-电压下垂控制方程相结合，得到含有实时调节补偿量的有功-频率、无功-电压下垂控制方程；

7)采用步骤6)得到的含有实时调节补偿量的有功-频率、无功-电压下垂控制方程作为储能换流器下垂控制方程，达到减少黑启动供电恢复阶段输电线路频率、电压暂态波动的目的。

本发明进一步的改进在于，步骤1)建立新能源储能输出有功功率、无功功率表达式：其中：U₀为储能系统输出电压；Z＝R+jX为输电线路阻抗；R为输电线路电阻；X为输电线路电抗；U_s为微网交流母线电压；δ为功角。