用于电网频率控制的充电站控制方法及系统

本发明涉及电网能源管理，尤其涉及一种用于电网频率控制的充电站控制方法及系统。

背景技术：

1、充电站中通常会有电动汽车进行充电，而随着电动汽车的技术发展和推广，可以通过将多辆电动汽车虚拟聚合为一个储能装置与电网互动，即可以通过电动汽车给电网送电（vehicle to grid，v2g）技术实现电动汽车向电网进行放电的功能。因此，相关技术中通常利用电动汽车作为参与电网频率调整。

2、在实现本发明构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：相关技术中对电网的电网频率调整方法可靠性较低。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种用于电网频率控制的充电站控制方法及系统。

2、根据本发明的第一个方面，提供了一种用于电网频率控制的充电站控制方法，包括：

3、对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到上述电网架构的频率检测结果，其中，上述电网架构的各个节点包括充电站节点和发电站节点。

4、根据上述充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对上述充电站节点的状态进行更新。

5、在上述频率检测结果满足频率调节条件的情况下，根据电网频率控制模型控制上述更新后的充电站节点和上述发电站节点的电网频率，其中，上述电网频率控制模型用于将控制区域内的电网频率调整至工作状态。

6、根据本发明的实施例，上述对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到上述电网架构的频率检测结果，包括：

7、根据上述电网架构的输电线路，确定第一特征频率。

8、根据上述充电站节点的上述第一惯性时间常数和上述发电站节点的第二惯性时间常数，确定第二特征频率。

9、根据上述第一特征频率和上述第二特征频率，得到上述电网架构的频率检测结果。

10、根据本发明的实施例，上述根据上述电网架构的输电线路，确定第一特征频率，包括：

11、根据上述电网架构的输电线路中任意两个节点之间的节点距离，确定上述电网架构中各个节点的节点影响因子。

12、对上述节点影响因子进行排序，得到节点影响因子排序结果。

13、根据上述节点影响因子排序结果，确定目标节点影响因子。

14、根据上述目标节点影响因子，确定上述第一特征频率。

15、根据本发明的实施例，上述根据上述充电站节点的上述第一惯性时间常数和上述发电站节点的第二惯性时间常数，确定第二特征频率，包括：

16、获取上述充电站节点的第一实际测量频率和上述发电站节点的第二实际测量频率。

17、根据上述第一实际测量频率、上述第二实际测量频率、上述第一惯性时间常数和上述第二惯性时间常数，确定上述第二特征频率。

18、根据本发明的实施例，上述方法还包括：

19、对上述充电站节点的第一惯性时间常数进行初始化。

20、将初始化后的第一惯性时间常数作为第x中间惯性时间常数，其中，x为大于0的整数。

21、根据上述第x中间惯性时间常数，利用上述电网频率控制模型确定上述充电站节点的和上述发电站节点的仿真频率。

22、在确定上述仿真频率不符合频率阈值区间的情况下，根据预设修正步长对上述第x中间惯性时间常数进行调整，得到第x+1中间惯性时间常数，将上述第x+1中间惯性时间常数作为上述第x中间惯性时间常数，其中，上述频率阈值区间是根据上述控制区域内上述充电站节点的和上述发电站节点确定的。

23、在确定上述仿真频率符合频率阈值区间的情况下，根据上述第x中间惯性时间常数确定上述充电站节点的惯性时间常数阈值。

24、根据本发明的实施例，上述根据上述充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对上述充电站节点的状态进行更新，包括：

25、获取上述充电站节点的充电桩的运行状态。

26、根据上述充电桩的运行状态，确定上述充电站节点的调节容量。

27、根据上述充电站节点的调节容量，对上述第一惯性时间常数进行更新。

28、根据更新后的第一惯性时间常数和上述惯性时间常数阈值，对上述充电站节点的状态进行更新。

29、根据本发明的实施例，上述根据上述第x中间惯性时间常数，利用上述电网频率控制模型确定上述充电站节点的和上述发电站节点的仿真频率，包括：

30、在上述充电站节点进行功率干扰的情况下，将上述第x中间惯性时间常数利用上述电网频率控制模型进行模拟。

31、根据上述电网频率控制模型的模拟结果，确定上述充电站节点的和上述发电站节点的仿真频率。

32、根据本发明的实施例，上述电网架构的输电线路中任意两个节点之间的节点距离，包括：

33、在任意两个节点之间存在其他节点的情况下，根据上述任意两个节点之间存在其他节点之间的输电线路，确定上述任意两个节点之间的节点距离。

34、在任意两个节点之间存在多条输电线路的情况下，根据上述任意两个节点之间的多条输电线路中最短的输电线路，确定上述任意两个节点之间的节点距离。

35、根据本发明的实施例，上述频率检测结果通过以下式（1）表示：

36、（1）

37、其中，表示上述频率检测结果，表示上述第一特征频率，表示第一特征频率的权重，表示上述第二特征频率，表示第二特征频率的权重。

38、本发明的第二方面提供了一种用于电网频率控制的充电站控制系统，包括：

39、检测模块，用于对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到上述电网架构的频率检测结果，其中，上述电网架构的各个节点包括充电站节点和发电站节点。

40、更新模块，用于根据上述充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对上述充电站节点的状态进行更新。

41、控制模块，用于在上述频率检测结果满足频率调节条件的情况下，根据电网频率控制模型控制上述更新后的充电站节点和上述发电站节点的电网频率，其中，上述电网频率控制模型用于将控制区域内的电网频率调整至工作状态。

42、根据本发明提供的用于电网频率控制的充电站控制方法及系统，通过对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到电网架构的频率检测结果，其中，电网架构的各个节点包括充电站节点和发电站节点；根据充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对充电站节点的状态进行更新；在频率检测结果满足频率调节条件的情况下，根据电网频率控制模型控制更新后的充电站节点和发电站节点的电网频率，其中，电网频率控制模型用于将控制区域内的电网频率调整至工作状态。充分考虑控制区域内的发电站节点和充电站节点对控制区域内的影响，对控制区域内各个节点进行频率检测，并根据充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，实时对充电站节点的状态进行更新，确保充电站节点每次参与频率控制都是必要的，避免局部扰动引起充电站“误动”进行频率控制，因此提升了电网频率控制的可靠性。

技术特征：

1.一种用于电网频率控制的充电站控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到所述电网架构的频率检测结果，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网架构的输电线路，确定第一特征频率，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述充电站节点的所述第一惯性时间常数和所述发电站节点的第二惯性时间常数，确定第二特征频率，包括：

5.根据权利要求1~3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对所述充电站节点的状态进行更新，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第x中间惯性时间常数，利用所述电网频率控制模型确定所述充电站节点的和所述发电站节点的仿真频率，包括：

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电网架构的输电线路中任意两个节点之间的节点距离，包括：

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述频率检测结果通过以下式（1）表示：

10.一种用于电网频率控制的充电站控制系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种用于电网频率控制的充电站控制方法及系统，可以应用于电网能源管理技术领域。该方法包括：对电网架构中的各个节点进行频率检测，得到电网架构的频率检测结果，其中，电网架构的各个节点包括充电站节点和发电站节点；根据充电站节点的第一惯性时间常数和惯性时间常数阈值，对充电站节点的状态进行更新；在频率检测结果满足频率调节条件的情况下，根据电网频率控制模型控制更新后的充电站节点和发电站节点的电网频率，其中，电网频率控制模型用于将控制区域内的电网频率调整至工作状态。

技术研发人员：张韵,赵倩宇,王守相
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24