一种储能变流器PCS调频控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及虚拟同步发电机vsg，尤其涉及一种储能变流器pcs调频控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着全球资源危机、环境恶化，清洁能源的发展成为大家关注的热点，而分布式电源是实现清洁能源的主要方式，所以大量的可持续性的分布式电源光伏、风电不断接入电网。但是风能及太阳能易受到外部环境影响，其不稳定性、随机性会对微电网产生持续的影响，导致微电网的并网电压、并网频率不稳定，而频率是储能单元并网稳定运行、用户用电安全的重要约束条件。频率的大范围的波动会导致并网设备脱网等故障，所以微电网对于调频需求愈发重要。

2、储能电池充放电功率稳定可控，调节速率快、精度高且持续时间长，在低成本的同时能够实现更好的调频效果，储能电池对传统电源的调频替代作用显著。频率调整体现为微电网中有功功率供需平衡，即调整发电功率与负荷功率保持平衡，主要控制分为一次调频、二次调频；一次调频作为有差控制，只能将系统调整至另一个频率与功率平衡点，二次调频能够实现频率的无差调节，以满足微电网系统频率稳定的要求。

3、需要说明的是，这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的储能变流器pcs调频控制方法、装置、设备及存储介质。

2、本申请实施例采用下述技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种储能变流器pcs调频控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据虚拟同步发电机vsg获取的并网点频率，确定所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率；根据所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率，采用一次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，或者采用二次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述vsg中的储能变流器pcs进行功率控制。

4、优选地，所述根据虚拟同步发电机vsg获取的并网点频率，确定所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率，之前包括，建立基于vsg的计算模型，其中，所述计算模型包括原动机调节方程、有功频率控制模型以及无功电压控制模型，所述有功频率控制模型与所述vsg的转子运动方程相关，所述无功电压控制模型与所述vsg的无功电压下垂关系相关；根据所述vsg获取的实际输出有功功率和储能变流器有功功率指令、额定角频率，通过所述有功频率控制方程得到输出角频率，根据所述角频率得到vsg矢量角；根据所述vsg获取的实际输出无功功率和变流器无功功率指令、额定相电压幅值，通过所述无功电压控制方程获取输出的电动势电压。

5、优选地，所述采用一次调频和惯量支撑结合的控制方式，对vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，包括：当所述频率变化量大于变化量第一预设值且小于变化量第二预设值，同时、所述频率变化率大于变化率第一预设值且小于变化率第二预设值时，通过所述一次调频控制与惯量支撑控制响应频率的变化，对所述储能变流器pcs进行功率控制，其中所述变化量第一预设值小于所述变化量第二预设值，所述变化率第一预设值小于所述变化率第二预设值。

6、优选地，所述采用二次调频和惯量支撑结合的控制方式对vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，包括：当所述频率变化量大于所述变化量第二预设值，同时所述频率变化率大于所述变化率第二预设值时，通过所述二次调频控制与所述惯量支撑控制响应频率的变化，对储能变流器pcs进行功率控制。

7、优选地，所述通过所述二次调频控制与所述惯量支撑控制响应频率的变化，对储能变流器pcs进行功率控制，包括：根据所述二次调频的调频输入斜率，对所述调频输入的偏差进行调节，根据所述二次调频的pi参数对所述二次调频的调频输出幅度进行调节。

8、优选地，所述方法还包括：所述储能变流器pcs获取储能电池单元的soc；

9、根据所述储能电池单元的soc确定所述储能变流器调频功率输出，以对所述储能变流器pcs功率控制。

10、优选地，其特征在于，所述根据所述储能电池单元的soc确认所述储能变流器调频功率输出，包括：计算储能电池单元的调频功率下垂比例系数；

11、根据所述调频功率下垂比例系数、一次调频输出以及二次调频输出，获取所述储能电池单元的可调频功率；根据所述可调频功率、所述储能电池单元的给定功率，获取所述储能变流器的输出调频功率。

12、第二方面，本申请实施例还提供一种储能变流器调频控制装置，其特征在于，所述装置包括：频率参数获取单元，根据虚拟同步发电机vsg获取的并网点频率，确定所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率；调频控制单元，根据所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率，采用一次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，或者采用二次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述vsg中的储能变流器pcs进行功率控制。

13、第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行第一方面之任一所述方法。

14、第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如第一方面所述的任一方法。

15、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

16、本申请通过设置储能变流器一次调频与二次调频控制过程的解耦条件，在储能变流器pcs调频控制过程中，根据电力系统中的一次、二次调频针对的负荷特征而得出解耦条件，简化调频控制，切换过程平滑切换能够避免功率的超调，避免在多并联储变流器模块工况下，部分模块过流保护停机，其余模块过载运行，甚至模块损坏；其次，优化储能电池单元的调频配置容量，降低储能单元对于调频容量的配置，降低清洁能源安装的成本；最后，通过储能变流器pcs估算电池soc，实现调频功率无互联通信的场景下，自动按照比例分配，提高调频控制效果，优化储能容量配置。

17、本申请技术方案的上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种储能变流器pcs调频控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据虚拟同步发电机vsg获取的并网点频率，确定所述vsg并网点的频率变化量以及频率变化率，之前包括，

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述采用一次调频和惯量支撑结合的控制方式，对vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，包括：

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述采用二次调频和惯量支撑结合的控制方式对vsg中的储能变流器pcs进行功率控制，包括：

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述通过所述二次调频控制与所述惯量支撑控制响应频率的变化，对储能变流器pcs进行功率控制，包括：

6.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.如权利要求5所述方法，其特征在于，其特征在于，所述根据所述储能电池单元的soc确认所述储能变流器调频功率输出，包括：

8.一种储能变流器调频控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行所述权利要求1～7之任一所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1～7所述的任一方法。

技术总结
本申请公开了一种储能变流器PCS调频控制方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：根据虚拟同步发电机VSG获取的并网点频率，确定所述VSG并网点的频率变化量以及频率变化率；根据所述VSG并网点的频率变化量以及频率变化率，采用一次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述VSG中的储能变流器PCS进行功率控制，或者采用二次调频和惯量支撑结合的控制方式对所述VSG中的储能变流器PCS进行功率控制。本申请实现了储能变流器一次调频与二次调频过程的解耦控制，切换过程平滑，能够避免功率的超调；其次，可以避免在多个变流器模块并联、无互联通信工况下，部分模块由于过流保护停机，部分模块过载运行的问题。

技术研发人员：冯浪浪,邱娇娇,晋鑫,范鑫,吴强国
受保护的技术使用者：广州智光储能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15