[发明专利]一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制方法及系统

说明书

本发明属于风储一体化系统技术领域，具体公开了一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制方法及系统，方法包括：计算不同风速场景下风机参与系统调频的实际可释放能量，以及风机在一次调频期间的能量需求；在风机网侧变流器和机侧变流器分别附加下垂控制指令，其中，控制机侧变流器的下垂系数由所述的实际可释放能量、风机在一次调频期间的能量需求以及网侧变流器设定的下垂系数决定。本发明通过合理设置机侧和网侧的下垂系数，同时释放储能能量和转子动能，以保证风储一体化系统可以支撑一次调频全过程。

技术领域

本发明涉及风储一体化系统技术领域，尤其涉及一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

风电渗透率逐步提高，从维持系统稳定视角出发，电网系统对风电机组参与系统频率主动支撑的能力提出了更多的要求。风电机组通过附加储能来提高参与系统支撑能力是常规方法。现有的直驱风机附加储能参与系统调频的控制方法包括：根据频率变化分别在机侧变流器和储能侧变流器采用下垂或惯量响应的方式调节输出功率，以实现对电网频率的调节；以及采用特定曲线或模糊控制的方式为机侧和储能侧变流器的功率控制环分别附加不同的频率指令，以协调风电机组和储能共同响应电网的频率变化等。

但是，现有技术仍然存在如下技术问题：

一方面，现有技术均基于风电机组的常规控制方式提出，即机侧变流器采用最大功率跟踪控制，网侧变流器采用定直流母线电压控制，储能侧变换器采用单独的充放电控制。但上述控制框架无法直接保证风电机组与储能结合后作为一体化系统的输出功率的可控性，需要采用新的控制框架，即机侧变流器采用最大功率跟踪控制，网侧变流器采用功率指令控制，储能侧变换器采用定直流母线电压控制。

另一方面，现有技术未综合考虑风速和频率偏差等因素，协调风电机组和储能的控制来保证风电机组在不同运行条件下支撑一次调频全过程，避免频率二次跌落问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制方法及系统，通过评估不同风速场景下风机转子的可释放动能及不同有功扰动下风电机组支撑一次调频全过程的能量需求，根据评估结果设置机侧变流器和网侧变流器下垂控制的系数，达到同时利用转子动能和储能的能量保证风储一体化系统参与系统一次调频全过程的目的。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制方法，包括：

计算不同风速场景下风机参与系统调频的实际可释放能量，以及风机在一次调频期间的能量需求；

在风机网侧变流器和机侧变流器分别附加下垂控制指令，其中，控制机侧变流器的下垂系数由所述的实际可释放能量、风机在一次调频期间的能量需求以及网侧变流器设定的下垂系数决定。

控制机侧变流器的下垂系数具体为：

其中，为风机参与系统调频的实际可释放能量，为风机在一次调频期间的能量需求，为控制网侧变流器的下垂系数。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种风储一体化系统参与电网系统调频的控制系统，包括：

数据计算模块，用于计算不同风速场景下风机参与系统调频的实际可释放能量，以及风机在一次调频期间的能量需求；

调频控制模块，用于在风机网侧变流器和机侧变流器分别附加下垂控制指令，其中，控制机侧变流器的下垂系数由所述的实际可释放能量、风机在一次调频期间的能量需求以及网侧变流器设定的下垂系数决定。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：