基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑方法及装置与流程

本技术涉及储能控制技术和动态电压支撑，具体涉及一种基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑方法及装置。

背景技术：

1、现代电网规范要求储能系统具有动态电压支撑能力，即电压故障期间储能系统向电网注入无功电流以支持电网电压恢复，进而增强储能系统的电压故障穿越能力。目前储能系统的动态电压支撑方案以基于固定电压-无功电流下垂系数的变流器矢量控制方案为主，该方案可以在电压故障期间实现对储能系统并网点电压的有效支撑。然而，固定的电压-无功电流下垂系数并不能实现任意电网故障下对储能系统并网点电压的最大化支撑，这阻碍了储能系统电压故障穿越能力的进一步提升。随着电力系统中新能源渗透率不断提高，各个节点的电压稳定性受到了严重挑战，这不利于新能源渗透率的进一步提高。因此进一步提高储能系统的动态电压支撑能力对于建设100％新能源占比的电力系统十分关键。目前亟需一种基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑方法。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑方法及装置，以解决相关技术中存在的电压支撑效果不佳、优化模型复杂难以求解的问题。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供一种基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑方法，包括：

3、检测到电压故障发生后前后设置至少三组储能系统的输出电流指令，测量并记录输出电流和对应的并网点电压；

4、根据储能系统并网点电压稳态数学模型和所述输出电流和对应的并网点电压，对电压故障下的电网参数进行参数辨识，得到电网阻抗和电网电压的实际数值；

5、根据储能系统并网点电压稳态数学模型和上述辨识出的电网阻抗和电网电压的实际数值，以储能系统输出电流指令为优化变量，以最大程度支撑储能系统并网点电压为优化目标，加入储能系统电流安全约束和功率安全约束，形成储能系统动态电压支撑优化模型；

6、对所述储能系统动态电压支撑优化模型进行二阶锥放缩和线性化近似，消除其中的非凸性和非线性环节，形成基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型；

7、求解所述基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型，得到储能系统的有功电流指令和无功电流指令，储能变流器按照电流指令输出对应的有功电流和无功电流，对并网点电压进行支撑。

8、可选的，检测到电压故障发生后前后设置至少三组储能系统的输出电流指令，测量并记录输出电流和对应的并网点电压，包括：

9、检测到电压故障发生后设置储能系统的初始有功电流指令，并利用储能变流器的剩余电流容量输出无功电流，测量并记录储能系统当前输出电流对应的储能系统并网点电压；

10、下一时刻储能系统的有功电流指令为初始有功电流指令与提前设置的有功电流增量之和，并利用储能变流器的剩余电流容量输出无功电流，测量并记录储能系统当前输出电流对应的储能系统并网点电压，重复以上过程直至获得至少三组储能系统的输出电流和相应的并网点电压数据。

11、可选的，根据储能系统并网点电压稳态数学模型和所述输出电流和对应的并网点电压，对电压故障下的电网参数进行参数辨识，得到电网阻抗和电网电压的实际数值，包括：

12、根据储能系统并网点电压稳态数学模型，当储能变流器的电流容量被完全利用时，将并网点电压稳态数学模型简化为三元一次方程的形式；

13、利用所述输出电流和对应的并网点电压，求得电网阻抗和电网电压的实际数值。

14、可选的，根据储能系统并网点电压稳态数学模型和上述辨识出的电网阻抗和电网电压的实际数值，以储能系统输出电流指令为优化变量，以最大程度支撑储能系统并网点电压为优化目标，加入储能系统电流安全约束和功率安全约束，形成储能系统动态电压支撑优化模型，包括：

15、优化目标：最大程度支撑储能系统并网点电压；

16、约束条件：并网点电压潮流方程约束，储能系统电流安全约束和功率安全约束；

17、由优化目标和约束条件共同构成储能系统动态电压支撑优化模型。

18、可选的，对所述储能系统动态电压支撑优化模型进行二阶锥放缩和线性化近似，消除其中的非凸性和非线性环节，形成基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型，包括：

19、对储能系统并网点电压潮流方程进行二阶锥放缩，消除其非凸性；

20、对储能系统功率安全约束进行线性化近似，消除其非凸性和非线性，最终形成基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型。

21、根据本技术实施例的第二方面，提供一种基于故障参数辨识的储能系统动态电压支撑装置，包括：

22、测量模块，用于检测到电压故障发生后前后设置至少三组储能系统的输出电流指令，测量并记录输出电流和对应的并网点电压；

23、参数辨识模块，用于根据储能系统并网点电压稳态数学模型和所述输出电流和对应的并网点电压，对电压故障下的电网参数进行参数辨识，得到电网阻抗和电网电压的实际数值；

24、构建模块，用于根据储能系统并网点电压稳态数学模型和上述辨识出的电网阻抗和电网电压的实际数值，以储能系统输出电流指令为优化变量，以最大程度支撑储能系统并网点电压为优化目标，加入储能系统电流安全约束和功率安全约束，形成储能系统动态电压支撑优化模型；

25、凸化模块，用于对所述储能系统动态电压支撑优化模型进行二阶锥放缩和线性化近似，消除其中的非凸性和非线性环节，形成基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型；

26、优化模块，用于求解所述基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型，得到储能系统的有功电流指令和无功电流指令，储能变流器按照电流指令输出对应的有功电流和无功电流，对并网点电压进行支撑。

27、根据本技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

28、一个或多个处理器；

29、存储器，用于存储一个或多个程序；

30、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的方法。

31、根据本技术实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

32、本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

33、由上述实施例可知，本技术根据检测到电压故障发生后前后设置至少三组储能系统的输出电流指令，测量并记录输出电流和对应的并网点电压；根据储能系统并网点电压稳态数学模型和所述输出电流和对应的并网点电压，对电压故障下的电网参数进行参数辨识，得到电网阻抗和电网电压的实际数值；根据储能系统并网点电压稳态数学模型和上述辨识出的电网阻抗和电网电压的实际数值，以储能系统输出电流指令为优化变量，以最大程度支撑储能系统并网点电压为优化目标，加入储能系统电流安全约束和功率安全约束，形成储能系统动态电压支撑优化模型；对所述储能系统动态电压支撑优化模型进行二阶锥放缩和线性化近似，消除其中的非凸性和非线性环节，形成基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型；求解所述基于二阶锥规划的储能系统动态电压支撑优化模型，得到储能系统的有功电流指令和无功电流指令，储能变流器按照电流指令输出对应的有功电流和无功电流，对并网点电压进行支撑的技术手段，克服了传统固定电压-无功电流下垂系数的动态电压支撑方案下不能最大化储能系统动态电压支撑能力的技术问题，实现了电压故障下对故障电网参数的有效辨识和并网点电压的最优支撑，同时也具备凸优化问题一贯的易求解特征。

34、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。