储能系统的稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质与流程

文档序号:41775792发布日期:2025-05-06 16:28阅读:32来源:国知局

本技术属于储能,尤其涉及一种储能系统的稳定性分析方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、储能是指通过介质或设备把能量存储起来,需要时再释放的过程。储能是适应新能源发电体系提出的重要技术。在储能领域中,直流直挂式储能系统、级联型的储能系统的等复杂的储能系统相较于传统储能系统,具有更强的柔性直流输电系统的调节能力、更适合海上风电经柔性直流输出的应用场景、具有更低的系统网损,更高的经济效益以及更高的运行可靠性等优势。

2、针对这种由复杂的电力电子器件构成的储能系统,如何提高其运行的稳定性是非常重要的课题,因此,需要对其进行系统稳定性分析以及对影响系统稳定性的关键影响因素进行分析。

3、目前关于柔性直流输电系统的换流阀的研究已经较为成熟,然而,关于多个储能阀子模块级联的储能系统,对该方面的研究才刚刚起步,业内尚缺少针对直流直挂式储能系统、级联型储能系统等复杂的储能系统的稳定性分析方案。


技术实现思路

1、本技术提供了一种储能系统的稳定性分析方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,可实现对复杂的储能系统的稳定性分析。

2、第一方面,本技术提供了一种储能系统的稳定性分析方法,包括:

3、构建储能系统的等效电路模型;

4、基于上述等效电路模型和上述储能系统的控制回路构建时域非线性模型;

5、在稳态工况下,对上述时域非线性模型进行小信号线性化处理,得到时域线性小信号模型;

6、根据上述时域线性小信号模型得到直流侧小信号阻抗模型;

7、基于上述直流侧小信号阻抗模型进行稳定性分析,得到上述储能系统的稳定性分析结果。

8、通过建立储能系统的等效电路模型,针对等效电路模型和储能系统的控制回路推导得到的时域非线性模型,通过小信号线性化处理,对储能系统内部各个变量的动态特性方程进行推导和分析,从而得到与该储能系统对应的直流侧小信号阻抗模型,从而为储能系统的稳定性分析提供基础,能够有效地应用于直流直挂式储能系统、级联型储能系统等复杂的储能系统的稳定性分析。

9、在第一方面的一些实现方式中,构建储能系统的等效电路模型包括:

10、对上述储能系统进行简化,得到简化后的储能系统拓扑;

11、构建上述简化后的储能系统拓扑中电池模块的等效电路;

12、构建上述简化后的储能系统拓扑中功率模块的等效电路;

13、根据稳定工况下投入到上述储能系统中的储能阀子模块的数量、上述电池模块的等效电路以及上述功率模块的等效电路,构建上述储能系统的等效电路模型。

14、对储能系统的网络拓扑进行简化,能够有效降低等效电路模型的构建难度,提高建立储能系统的阻抗模型的效率。

15、在第一方面的一些实现方式中,上述基于上述等效电路模型和上述储能系统的控制回路构建时域非线性模型,包括:

16、基于上述等效电路模型,构建上述储能系统的电气部分的非线性解析模型;

17、根据上述储能系统的控制回路的控制参数,构建储能系统的控制部分的非线性解析模型。

18、在第一方面的一些实现方式中,上述在稳态工况下,对上述时域非线性模型进行小信号线性化处理,得到时域线性小信号模型,包括:

19、对上述电气部分的非线性解析模型进行小信号线性化处理,得到电气部分对应的时域线性小信号模型;

20、对上述控制部分的非线性解析模型进行小信号线性化处理,得到控制部分对应的时域线性小信号模型。

21、针对简化后的储能系统的等效电路模型分别构建电气部分和控制部分的时域小信号模型,并基于此构建得到储能系统的直流侧小信号阻抗模型,能够简化直流侧小信号阻抗模型的建立过程的同时保障模型的准确性。

22、在第一方面的一些实现方式中,上述根据上述时域线性小信号模型得到直流侧小信号阻抗模型,包括:

23、将时域线性小信号模型转换到频域,得到上述直流侧小信号阻抗模型。

24、在第一方面的一些实现方式中,上述基于上述直流侧小信号阻抗模型进行稳定性分析,得到上述储能系统的稳定性分析结果,包括:

25、调整电路部分的电气参数,获取第一调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线;

26、调整控制部分的控制参数,获取第二调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线;

27、根据上述第一调整状态下的储能系统的直流阻抗曲线和上述第二调整状态下的储能系统的直流阻抗曲线,确定影响上述储能系统的稳定性的关键影响因素。

28、通过分别调整电路部分的电气参数和控制部分的控制参数,从而获取到不同调整状态下的储能系统的直流阻抗曲线,就能够准确地确定出每个电气参数和控制参数的变化对储能系统的阻抗特性和负阻尼区间的影响,为分析储能系统的稳定性提供了基础。

29、在第一方面的一些实现方式中,上述调整电路部分的电气参数,获取第一调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线,包括:

30、调整线路等效电阻,获取不同线路等效电阻下的直流阻抗曲线。

31、在第一方面的一些实现方式中,上述调整电路部分的电气参数,获取第一调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线,包括:

32、调整线路等效电感,获取不同线路等效电感下的直流阻抗曲线。

33、在第一方面的一些实现方式中,上述调整电路部分的电气参数,获取第一调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线,包括:

34、调整投入到上述储能系统中的储能阀子模块中的等效电容,获取不同等效电容下的直流阻抗曲线。

35、在第一方面的一些实现方式中,上述调整控制部分的控制参数,获取第二调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线,包括:

36、调整外环控制器的控制参数,获取不同外环控制参数下的直流阻抗曲线。

37、在第一方面的一些实现方式中,上述调整外环控制器的控制参数,获取不同外环控制参数下的直流阻抗曲线,包括:

38、调整外环控制器的比例调节系数,获取不同比例调节系数下的直流阻抗曲线;或者,

39、调整外环控制器的积分调节系数,获取不同积分调节系数下的直流阻抗曲线。

40、在第一方面的一些实现方式中,上述调整控制部分的控制参数,获取第二调整状态下的上述储能系统的直流阻抗曲线,包括:

41、调整内环控制器的控制参数,获取不同内环控制参数下的直流阻抗曲线。

42、在第一方面的一些实现方式中,上述调整内环控制器的控制参数,获取不同内环控制参数下的直流阻抗曲线,包括:

43、调整内环控制器的比例调节系数,获取不同比例调节系数下的直流阻抗曲线;或者,

44、调整内环控制器的积分调节系数,获取不同积分调节系数下的直流阻抗曲线。

45、第二方面,本技术提供了一种储能系统的稳定性分析装置,包括:

46、第一构建模块,用于构建储能系统的等效电路模型;

47、第二构建模型,用于基于上述等效电路模型和上述储能系统的控制回路构建时域非线性模型;

48、小信号处理模型,用于在稳态工况下,对上述时域非线性模型进行小信号线性化处理,得到时域线性小信号模型;

49、转换模块,用于根据上述时域线性小信号模型得到直流侧小信号阻抗模型;

50、分析模块,用于基于上述直流侧小信号阻抗模型进行稳定性分析,得到上述储能系统的稳定性分析结果。

51、第三方面,本技术提供了一种电子设备,上述电子设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序,上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面中任一实现方式中提供的方法。

52、第四方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一实现方式中提供的方法。

53、第五方面,本技术提供了一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括计算机程序,上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面中任一实现方式中提供的方法。

54、可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。

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