储能与一次调频的协调控制系统的制作方法

本发明涉及发电，具体涉及储能与一次调频的协调控制系统。

背景技术：

1、储能与一次调频的协调控制系统是指通过储能装置与一次调频装置之间的协调运作，实现电力系统频率控制和储能装置的能量管理的一种控制系统。其主要目的是在电力系统频率偏离额定值时，通过调节储能装置的充放电功率，对电力系统进行频率调节，从而维持电力系统的稳定运行。

2、这种协调控制系统通常包括储能装置和一次调频装置，使用频率参考信号、频率实测信号和储能装置的电荷状态，对电力系统的频率进行测量和调节，以控制储能装置的充放电功率，并实现电力系统频率的稳定控制。

3、通过储能与一次调频的协调控制系统，可以实现电力系统的频率控制和储能装置的优化运行，提高电力系统的可靠性、稳定性和效率。

4、现有的储能与一次调频的协调控制系统通常不对调节信号进行修正，难以保证调节信号的精确性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供储能与一次调频的协调控制系统，解决以下技术问题：

2、现有的储能与一次调频的协调控制系统难以保证调节信号的精确性，影响系统的精度和稳定性。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、储能与一次调频的协调控制系统，包括：

5、所述储能模块连接到三相全桥整流电路，所述三相全桥整流电路通过lc整流电路连接到电网，所述lc整流电路与电网之间设置电流采样点，所述lc整流电路的电容与电感之间设置有电压采样点；

6、所述电流采样点和电压采样点分别连接到clark变换模块，所述clark变换模块将电压和电流信号传输到一次调频模块，所述一次调频模块根据频率参考信号、频率实测信号和储能模块的电荷状态对电流信号进行修正，得到三相电流调节信号，并将三相电流调节信号发送至三相全桥整流电路的控制端。

7、作为本发明进一步的方案：三相全桥整流电路：所述三相全桥整流电路包括三个桥臂，每个桥臂包括两个功率开关，三个桥臂的中点分别通过lc整流电路连接到电网。

8、作为本发明进一步的方案：所述clark变换模块包括：

9、第一clark变换器：用于通过电流采样点采集三相电流信号，根据一次调频模块发送的同步发电机转子角度信号，将三相电流信号通过clark变换得到d轴电流信号和q轴电流信号，并将d轴电流信号和q轴电流信号发送至一次调频模块的电流内环控制器；

10、第二clark变换器：用于通过电压采样点采集三相电压信号，根据一次调频模块发送的同步发电机转子角度信号，将三相电压信号通过clark变换得到d轴电压信号和q轴电压信号，并将d轴电压信号和q轴电压信号发送至一次调频模块的电压外环控制器。

11、作为本发明进一步的方案：所述一次调频模块包括：

12、励磁控制器：用于根据蓄电池组开路电压的最大值信号与蓄电池组开路电压的最小值信号，得到同步发电机的强制空载电动势信号，将同步发电机的强制空载电动势输出给同步发电机标准三阶模型；

13、同步发电机标准三阶模型：用于根据同步发电机的强制空载电动势和发电机调速控制器输出的功率信号，得到d轴暂态电势信号和q轴暂态电势信号，以及同步发电机转子角度信号；所述同步发电机标准三阶模型将d轴暂态电势信号和q轴暂态电势信号发送至虚拟定子绕组，并将同步发电机转子角度信号发送至电流内环控制器、第一clark变换模块和第二clark变换模块；

14、虚拟定子绕组：通过d轴暂态电势信号和q轴暂态电势信号经过所述虚拟定子绕组，得到d轴电势参考信号和q轴电势参考信号，并将d轴电势参考信号和q轴电势参考信号发送至电压外环控制器；

15、电压外环控制器：用于根据d轴电压信号和q轴电压信号与d轴电势参考信号和q轴电势参考信号，得到d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，并将d轴电流参考信号和q轴电流参考信号发送至充放电管理模块；

16、电流内环控制器：用于根据第一clark变换模块发送的d轴电流信号和q轴电流信号、同步发电机转子角度信号，以及充放电管理模块修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，得到三相电流调节信号，并将三相电流调节信号发送至三相全桥整流电路的控制端。

17、作为本发明进一步的方案：所述一次调频模块，还包括：

18、充放电管理模块：用于根据d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，以及电池组模块的荷电状态、频率参考信号和频率实测信号为限制条件，得到修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，并将修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号发送至电流内环控制器。

19、作为本发明进一步的方案：所述充放电管理模块得到修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，包括以下步骤：

20、当电池组模块的荷电状态soc∈(socmax，1)时，若δf>0，修正后的d轴电流参考信号等于d轴电流参考信号；修正后的q轴电流参考信号等于q轴电流参考信号，储能模块按照频率偏差量输入信号经过主动支撑控制生产占空比提供调频出力：若δf<0，修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号均为零，储能模块处于闭锁状态，不参与电网的频率调控；

21、当电池组模块的荷电状态soc∈(socmin，socmax)时，修正后的d轴电流参考信号等于d轴电流参考信号，修正后的q轴电流参考信号等于q轴电流参考信号；

22、当电池组模块的荷电状态soc∈(0，socmin)时，若δf>0，修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号均为零，储能模块处于闭锁状态；若δf<0，修正后的d轴电流参考信号等于d轴电流参考信号，修正后的q轴电流参考信号等于q轴电流参考信号，储能模块吸收电网中的过剩能量进行充电；

23、其中，δf＝fmeas-fref，fref为频率参考值，fmeas为频率实测值。

24、本发明的有益效果：

25、本发明通过所述clark变换模块将电压和电流信号传输到一次调频模块，所述一次调频模块根据频率参考信号、频率实测信号和储能模块的电荷状态对电流信号进行修正，得到三相电流调节信号，并将三相电流调节信号发送至储能模块的三相全桥整流电路的控制端；一次调频模块根据频率参考信号、频率实测信号和储能模块的电荷状态对电流信号进行修正，这种修正可以使得电流信号更加准确，提高了系统的精度和稳定性。一次调频模块通过修正电流信号获得三相电流调节信号，这使得系统能够灵活地调整三相电流，适应不同的负载要求和电网条件。

技术特征：

1.储能与一次调频的协调控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的储能与一次调频的协调控制系统,其特征在于，三相全桥整流电路：所述三相全桥整流电路包括三个桥臂，每个桥臂包括两个功率开关，三个桥臂的中点分别通过lc整流电路连接到电网。

3.根据权利要求1所述的储能与一次调频的协调控制系统,其特征在于，所述clark变换模块包括：

4.根据权利要求3所述的储能与一次调频的协调控制系统,其特征在于，所述一次调频模块包括：

5.根据权利要求4所述的储能与一次调频的协调控制系统,其特征在于，所述一次调频模块，还包括：

6.根据权利要求5所述的储能与一次调频的协调控制系统,其特征在于，所述充放电管理模块得到修正后的d轴电流参考信号和q轴电流参考信号，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了储能与一次调频的协调控制系统，包括：所述储能模块连接到三相全桥整流电路，所述三相全桥整流电路通过LC整流电路连接到电网，所述LC整流电路与电网之间设置电流采样点，所述LC整流电路的电容与电感之间设置有电压采样点；所述电流采样点和电压采样点分别连接到Clark变换模块，所述Clark变换模块将电压和电流信号传输到一次调频模块，所述一次调频模块根据频率参考信号、频率实测信号和储能模块的电荷状态对电流信号进行修正；提高了系统的精度和稳定性，一次调频模块通过修正电流信号获得三相电流调节信号，这使得系统能够灵活地调整三相电流，适应不同的负载要求和电网条件。

技术研发人员：郭家虎,黄荣,杨盛
受保护的技术使用者：华昇智能（安徽）设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1