[发明专利]无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法

权利要求书

1.无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

计算电网系统传递函数极点虚部与控制策略参数之间的函数关系；

基于所述极点不同取值范围对应电网系统频率特性的变化，得到所述控制策略参数的取值与所述电网系统频率特性之间的关系表达式；

基于无超调特性要求，获取所述控制策略参数的取值范围，所述无超调特性要求是所述电网系统的功率-频率传递函数极点无虚部。

2.根据权利要求1所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：所述基于无超调特性要求，获取所述控制策略参数的取值范围包括以下步骤：

基于设备调频特性计算系统功率-频率传递函数，所述系统是由一个同步机、负荷、储能共同作用的简单系统，所述设备包括同步机、负荷、储能；

根据所述电网系统传递函数，获得传递函数极点虚部公式；

根据所述控制策略参数的数值变化，确定所述传递函数极点虚部。

3.根据权利要求1所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：所述综合惯量控制的表达式为：

式中：G(s)表示综合惯量控制策略对应的传递函数；Δf表示频率偏差，是控制策略的输入；ΔP表示调频功率，是控制策略的输出；K_D表示下垂系数；K_I表示惯量系数；s表示进行拉氏变换引入的复变量。

4.根据权利要求1所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：所述控制策略参数的取值与所述电网系统频率特性之间的关系表达式为：

式中：Δf(s)表示调频功率，是控制策略的输出；ΔP表示调频功率；s表示进行拉氏变换引入的复变量；T_J表示电网系统惯性时间常数；K_I表示惯量系数；T_G表示同步机惯性系数；K_L表示负荷调频系数；K_D表示下垂系数；K_G表示同步机调频系数。

5.根据权利要求1所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：当出现无超调特性要求时，电网系统呈现出一种无超调的频率特性，所述电网系统传递函数满足极点虚部为0的表达式为：

式中:T′_J＝T_J+K_I；K′_L＝K_L+K_D；K_G表示同步机调频系数；T_G表示同步机惯性系数；T_J表示电网系统惯性时间常数；K_I表示惯量系数；K_L表示负荷调频系数；K_D表示下垂系数。

6.根据权利要求5所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：根据电网系统参数与储能功率上限，将惯量系数取值为零，确定下垂系数的取值范围；

若下垂系数取值达到上限依然无法满足所述电网系统传递函数满足极点虚部为0的表达式，则在所述电网系统参数下综合惯量控制策略无法产生无超调频率特性；

若存在下垂系数的取值使得所述电网系统传递函数满足极点虚部为0的表达式成立，且所述取值的最小值未达到储能功率极限，则继续计算所述下垂系数的取值范围内对应的惯量系数取值上限。

7.根据权利要求2所述的无超调特性的综合惯量控制策略参数取值范围计算方法，其特征在于：所述系统频率-功率传递函数的表达式为：

式中：Δf表示频率偏差；ΔP_D表示电网系统功率不平衡量；ΔP_m表示同步机功率变化量；ΔP_ES表示储能功率变化量；ΔP_L表示负荷功率变化量；T_J表示电网系统惯性时间常数。