[发明专利]基于储能的风电虚拟惯量优化控制方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于储能的风电虚拟惯量优化控制方法，其特征是，风机经机侧换流器、网侧换流器后并入电网系统，机侧换流器与网侧换流器之间的直流母线电容上并联有储能装置，所述储能装置包括至少2组经济成本不同且能够相互独立工作的电池组；

所述风电虚拟惯量优化控制方法包括：

获取电网系统的实时频率f_G，以及预设的储能装置启动触发频率f_on、扰动下系统频率参考值f_s、电网系统稳定频率下限值f_{G_min}和电网运行截止频率f_{G_MIN}；

根据所获取的数据，判断是否满足f_G≥f_on，若满足，则储能装置的电池组不启动；

若f_Gf_on，且满足f_G≥f_s，则控制储能装置中的电池组按照经济成本从低到高的顺序启动以向直流母线放电，直至电网系统实时频率f_G与电网系统稳定频率下限值f_{G_min}之间满足f_G≥f_{G_min}，则完成惯量支撑，控制储能装置中的电池组停止放电；

若f_Gf_on，且满足f_{G_MIN}f_Gf_s，则控制储能装置中的所有电池组启动以向直流母线放电，直至电网系统实时频率f_G与电网系统稳定频率下限值f_{G_min}之间满足f_G≥f_{G_min}，则完成惯量支撑，控制储能装置中的电池组停止放电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述经济成本不同且能够相互独立工作的电池组为采用不同材料的电池组，包括铅酸蓄电池组和磷酸铁锂电池组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述控制储能装置中的电池组按照经济成本从低到高的顺序启动，包括：

控制低成本电池组启动，在电池组放电过程中，将电网系统实时频率与电网系统稳定频率下限值进行比较，若满足f_G≥f_{G_min}，则完成惯量支撑，控制储能装置中的电池组停止放电；若所有低成本电池组皆放电完成，且仍不满足f_G≥f_{G_min}，则控制高成本电池组启动，直至电网系统实时频率满足f_G≥f_{G_min}，则完成惯量支撑，控制储能装置的电池组停止放电。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，储能装置启动触发频率f_on与电网系统稳定频率下限值f_{G_min}的值相等。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，方法还包括：基于同步发电机的机电暂态模型对网侧变流器执行VSG控制，使得网侧变流器能够模拟同步发电机的惯量和阻尼特性，控制并网输出的有功功率，以对电网系统提供惯量支撑和功率补偿。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述储能装置还包括换流器和控制器，电池组通过所述换流器接入所述机侧换流器与网侧换流器之间的直流母线；

所述风电虚拟惯量优化控制方法由所述控制器执行，通过控制所述换流器控制储能装置中的电池组放电。