储能系统改善电网频率特性的方法及相关装置与流程

本发明涉及储能系统，尤其涉及一种储能系统改善电网频率特性的方法及相关装置。

背景技术：

1、同步发电机为电网提供了大量机械惯量，能够与电网自然同步耦合，参与电网电压和频率的调节，当电力系统出现故障时，同步发电机的机械惯量可以提供足够的旋转备用容量以弥补系统功率缺失。“双碳”目标提出后，光伏储能系统并网比例不断提高，同步发电机在电力系统的比例也随之减少。

2、为了弥补光储并网带来的调压调频能力的不足，现有技术通常采用vsg(virtualsynchronous generator，虚拟同步发电机)将同步发电机的转子运动方程、无功下垂控制等算法嵌入逆变控制系统中，在电网遭受故障或干扰时，调节逆变控制系统的分布式发电，实现类似同步发电机的工作特性。虽然光储vsg能够为电网增加虚拟惯量，但其响应速度慢，对电力系统稳定性的改善效果不佳。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种储能系统改善电网频率特性的方法及相关装置，以解决现有的光储vsg对电力系统稳定性改善效果不佳的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种储能系统改善电网频率特性的方法，所述储能系统包括目标储能模块、飞轮储能模块、储能变流器和整流器；所述目标储能模块的输出端与所述储能变流器的直流端连接，所述储能变流器的输出端与电网母线连接，所述飞轮储能模块的输出端与所述整流器的交流端连接，各个整流器的直流端与所述储能变流器的直流端连接；

3、所述方法包括：

4、针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定。

5、第二方面，本发明实施例提供了一种储能系统改善电网频率特性的装置，所述储能系统包括至少一个目标储能模块、至少一个飞轮储能模块、各个目标储能模块对应的储能变流器和各个飞轮储能模块对应的整流器；各个目标储能模块的输出端、各个储能变流器的直流端分别连接直流母线，各个飞轮储能模块的输出端分别与对应的整流器的交流端连接，各个整流器的直流端均连接至所述直流母线，各个储能变流器的交流端与电网母线连接；

6、所述装置包括：

7、vsg控制模块，用于针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定。

8、第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述储能系统改善电网频率特性的方法的步骤。

9、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一种可能的实现方式所述储能系统改善电网频率特性的方法的步骤。

10、第五方面，本发明实施例提供了一种储能系统，其包括至少一个目标储能模块、至少一个飞轮储能模块、各个目标储能模块对应的储能变流器、各个飞轮储能模块对应的整流器和如上第三方面所述的终端；

11、各个目标储能模块的输出端、各个储能变流器的直流端分别连接直流母线，各个飞轮储能模块的输出端分别与对应的整流器的交流端连接，各个整流器的直流端均连接至所述直流母线，各个储能变流器的交流端与电网母线连接。

12、本发明实施例提供一种储能系统改善电网频率特性的方法及相关装置，该储能系统包括目标储能模块、飞轮储能模块、储能变流器和整流器，并且针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定。上述方法考虑飞轮储能模块为旋转系统所以响应速度快的特点，通过飞轮储能模块对应逆变器的vsg控制补偿非旋转系统的光伏储能vsg响应速度慢的缺点，从而共同为电网提供虚拟惯量，提高电网频率的稳定性。

技术特征：

1.一种储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述储能系统包括至少一个目标储能模块、至少一个飞轮储能模块、各个目标储能模块对应的储能变流器和各个飞轮储能模块对应的整流器；各个目标储能模块的输出端、各个储能变流器的直流端分别连接直流母线，各个飞轮储能模块的输出端分别与对应的整流器的交流端连接，各个整流器的直流端均连接至所述直流母线，各个储能变流器的交流端与电网母线连接；

2.根据权利要求1所述的储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定，包括：

3.根据权利要求2所述的储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述基于所述电网频率自适应确定该储能变流器对应的虚拟转子惯量，包括：

4.根据权利要求1所述的储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定，包括：

5.根据权利要求1所述的储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定，包括：

6.根据权利要求5所述的储能系统改善电网频率特性的方法，其特征在于，所述针对任一储能变流器，采用vsg控制方法控制该储能变流器，以使该储能变流器提供虚拟转子惯量，维持所述电网频率的稳定，包括：

7.一种储能系统改善电网频率特性的装置，其特征在于，包括：所述储能系统包括至少一个目标储能模块、至少一个飞轮储能模块、各个目标储能模块对应的储能变流器和各个飞轮储能模块对应的整流器；各个目标储能模块的输出端、各个储能变流器的直流端分别连接直流母线，各个飞轮储能模块的输出端分别与对应的整流器的交流端连接，各个整流器的直流端均连接至所述直流母线，所述储能变流器的交流端与电网母线连接；

8.一种终端，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求1至6中任一项所述的储能系统改善电网频率特性的方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述储能系统改善电网频率特性的方法的步骤。

10.一种储能系统，其特征在于，包括：至少一个目标储能模块、至少一个飞轮储能模块、各个目标储能模块对应的储能变流器、各个飞轮储能模块对应的整流器和如权利要求8所述的终端；

技术总结
本发明提供一种储能系统改善电网频率特性的方法及相关装置。储能系统包括至少一个目标储能模块、飞轮储能模块、储能变流器和整流器；各飞轮储能模块的输出端分别与对应的整流器的交流端连接，各目标储能模块的输出端、各储能变流器的直流端、各整流器的直流端均连接至直流母线，各储能变流器的交流端与电网母线连接，该方法包括：采用VSG控制方法控制储能变流器，以使储能变流器提供虚拟转子惯量，维持电网频率的稳定。上述方法考虑飞轮储能模块为旋转系统所以响应速度快的特点，通过飞轮储能模块补偿非旋转系统的目标储能模块VSG响应速度慢的缺点，以使储能变流器提供自适应电网频率变化的虚拟转子惯量，提高电网频率的稳定性。

技术研发人员：张远忠,易龙强,苏晓琳
受保护的技术使用者：科华数据股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25