[发明专利]一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法

说明书

本发明属于电池储能电站参与电网调频技术领域，具体涉及一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法。本发明包括以下步骤：建立主动支撑型储能电站模型，构建自适应控制策略。本发明提出考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法，当系统因功率不平衡发生频率偏移时，储能电站结合自身SOC参与系统频率调整，使其出力“量力而行”。通过同步机的功率补偿，降低因储能电站出力变化而导致的频率跌落，实现储能电站和同步机出力的平滑切换，避免频率的二次跌落。本发明一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法的提出将有利于解决新一代能源电力系统的频率稳定性问题。

技术领域

本发明属于电池储能电站参与电网调频技术领域，具体涉及一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法。

背景技术

根据我国“十四五”的电网发展规划和能源转型要求，新能源将在电力系统运行中占据更高的比重。但由于新能源机组不具备传统机组的物理特性，其渗透率的提高将弱化了电力系统的抗扰能力和惯量支撑能力，对电网的安全稳定运行造成影响。新能源机组除了为电力系统提供电量之外，还应在发生扰动时为系统提供一定的频率支撑和电压支撑。但由于新能源源端具有波动性和间歇性，其对电力系统的支撑效果十分有限。而储能系统具有控制精度高，响应速度快的优势，能很好的配合新能源机组参与系统的调频调压控制，维持新一代能源电力系统实时的功率平衡。由于储能系统为网侧提供能量来源，其本身的荷电状态不可忽略。传统方法在荷电状态较低时依然以恒功率参与调频，导致储能电站的SOC不足以支撑所需的调频出力，引起储能电站提前退出运行，同步发电机出力突增，使源侧对负荷侧的冲击过大，最终导致部分负荷解列。考虑到储能电站实际调频出力首先应与其自身荷电状态保持平衡关系，本发明提出一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法。

发明内容

本发明提出一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法，有效改善新能源电网低惯量、弱阻尼的状况，并使主动支撑型电池储能电站根据自身SOC改变调频出力，避免了调频过程因能量不足引起的二次跌落。

本发明的技术解决方案是：一种考虑SOC的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法，其特征是：具体按照以下步骤实施：

步骤一：建立主动支撑型储能电站模型，包括构建电池组模型，构建充放电管理系统模型和构建主动支撑控制策略；

步骤二：构建自适应控制策略，包括自适应函数构建和自适应系数选择；

步骤三：储能电站参与系统调频评价指标。

进一步地，步骤一中构建电池组模型，包括：

通过测量储能电站的输出功率P_battery和变流器直流侧电压v_dc作为输入信号，得到单个蓄电池组的电压u_cell、电流i_cell以及储能电站的荷电状态SOC，通过v_dc实现对电池组模型的闭环控制，提高控制精度；

蓄电池组放电电流i(t)的放电过程中，t时刻电池组的荷电状态(State ofCharge)为：

其中N_S与N_P分别为电池组中串联和并联电池的个数；Q_n为蓄电池充满状态下单个电池模块的额定容量。

进一步地，步骤一中构建充放电管理系统模型，包括：