[发明专利]利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法

权利要求书

1.一种利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法，其特征是，步骤是：

步骤1、构建由单台风电机组和储能系统组成的储能风电一体化机组，所述储能系统包括储能电池组、储能交流器、电池管理系统以及就地能量控制系统，所述就地能量控制系统包括SCADA服务器和对时装置，所述就地能量控制系统与所述储能电池组和储能变流器连接，用于对储能电池组和储能变流器进行监控，采集储能电池组和储能变流器的运行状态，同时上传电池运行状态参数，接收监控室内上级能量管理系统下发的对时指令，并下发给储能变流器和储能电池组；储能风电一体化机组中储能系统功率与单台风电机组额定功率的比例为0.05：1～0.2:1；

步骤2、所述储能系统以交流方式并入风电机组并网逆变器交流侧或并网变压器交流侧；

步骤3、储能系统就地能量控制系统采集风电机组并网逆变器交流侧或并网变压器交流母线的频率及电压信号；

步骤4、在一次调频模式下，储能系统就地能量控制系统实时监测交流母线的频率信号，当交流母线频率超出电网系统所要求的一次调频死区时，储能系统根据所确定的一次调频有功调节量要求进行调节有功出力，从而辅助风电机组实现一次调频功能；一次调频后发电机组功率通过设定频率与有功功率下垂曲线函数实现，即

式中：f_d：一次调频死区；

f_n：系统额定频率；

P_n：新能源场站额定功率；

δ％：新能源场站一次调频调差率；

P₀：超过频率死区时刻的新能源场站有功功率初值；

一次调频的有功功率调节限幅：上调和下调功率范围不超过储能系统额定功率；

步骤5、在一次提供虚拟惯量响应模式下，储能系统就地能量控制系统实时监测交流母线的频率信号，实时计算出电网频率变化率，并判断电网频率变化率是否超过电网系统所要求的频率变化值；当交流母线频率变化率超出电网系统所要求的一次调频死区时，根据预设的虚拟惯量响应有功功率变化量公式进行调度储能系统有功出力，所述交流母线频率变化量公式：

其中：T_J为储能系统虚拟惯量响应时间常数；

f、f_n分别为风电机组并网点频率及额定功率；

△P、P_r分别为新能源发电机组的有功功率变化量及额定功率。

2.根据权利要求1所述的利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法，其特征是，步骤1)中所述就地能量控制系统是通过并网点采集风电机组并网逆变器交流侧或并网变压器交流母线的频率及电压信号。

3.根据权利要求1所述的利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法，其特征是，步骤5)所述虚拟惯量响应的功率调节的上调和下调功率范围不超过储能系统额定功率。

4.根据权利要求1所述的利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法，其特征是，步骤4)中f_d取±0.05Hz，f_n为50Hz，δ％取2％～5％。

5.根据权利要求1所述的利用储能风电一体化机组实现调频及虚拟惯量响应的方法，其特征是，步骤5)中T_J为4～8s，f_n为50Hz。