CN112886646A - 一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置 - Google Patents

一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，其方法包括：获取双馈风机转子转速和风电渗透率；利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。

Description

一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置
技术领域
本发明涉及能源配置领域，尤其涉及一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置。
背景技术
随着风力发电的相关产业近些年来的迅速发展，风力发电在我国电网中的渗透率逐年上升，这种情况下电网系统受到功率扰动时频率的变化范围增大、频率最低点降低，这会对电网的安全稳定运行产生严重危害。
为了保持电网的安全稳定运行，需要对电网进行调频操作，而风电场提供的辅助调频服务涉及到频率调节过程的三个阶段：快速频率响应、一次调频与二次调频。其中，一次调频与二次调频对于非孤岛电网来说仍然主要是常规同步发电机组应该承担的任务，因此，快速频率响应的研究对于当前高风电渗透率的电网来说尤为重要。
但现有的快速频率响应方法未以满足电网调频指标为目标去制定控制方案，从而很难实现最佳的调频效果。
发明内容
本发明提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。
第一方面，本发明提供的一种电力系统的虚拟惯量控制方法，包括：
获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
可选地，根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力，包括：
获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。
可选地，根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力，还包括：
获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
可选地，获取当前MPPT曲线的比例系数，包括：
获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
可选地，根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率，包括：
采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速。
第二方面，本发明还提供了一种电力系统的虚拟惯量控制装置，包括：
获取模块，用于获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
分析模块，用于利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
计算模块，用于采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
有功出力确定模块，用于根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
可选地，所述有功出力确定模块包括：
额定功率获取子模块，用于获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
周期性获取子模块，用于周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
第一输入子模块，用于当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。
可选地，所述有功出力确定模块还包括：
比例系数获取子模块，用于获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
第二输入子模块，用于将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
功率获取子模块，用于根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
可选地，比例系数获取子模块包括：
功率获取单元，用于获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
比例系数获取单元，用于采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
可选地，所述功率获取子模块包括：
系数获取单元，用于采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
转子转速获取单元，用于将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，通过获取双馈风机转子转速和风电渗透率；利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
图1为本发明的一种电力系统的虚拟惯量控制方法实施例一的步骤流程图；
图2为为本发明的一种电力系统的虚拟惯量控制方法实施例二的步骤流程图；
图3为本发明实施例中调频各阶段的频率变化示意图；
图4为本发明实施例中模糊逻辑控制器的结构示意图；
图5为双馈风机转子转速输入模糊逻辑控制器后生成的隶属度函数图像；
图6为风电渗透率输入模糊逻辑控制器后生成的隶属度函数图像；
图7为模糊逻辑控制器输出生成的双馈风机转子转速最大调解范围的隶属度函数图像；
图8为本发明的一种电力系统的虚拟管理控制方法的示例原理示意图；
图9为本发明的一种电力系统的虚拟惯量控制装置实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，请参阅图1，图1为本发明的一种电力系统的虚拟惯量控制方法实施例一的步骤流程图，具体包括如下步骤：
步骤S1，获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
步骤S2，利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
步骤S3，采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
步骤S4，根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
本发明实施例提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，通过获取双馈风机转子转速和风电渗透率；利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。
实施例二，请参阅图2，图2为本发明的一种电力系统的虚拟惯量控制方法实施例二的步骤流程图，具体包括如下步骤：
S201，获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
S202，利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
在本发明实施例中，将双馈风机转子转速和风电渗透率输入模糊逻辑控制器中，得到双馈风机庄子转速最大调节范围，其中，双馈风机转子转速最大调节范围满足如下公式：
Figure BDA0002927909630000061
其中，ωr0为双馈风机初始转子转速，Δωr0，max为双馈风机初始转子转速为ωr0时的最大可调幅值，δ为双馈风机转子转速最大调节范围。
S203，采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
S204，获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
S205，周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
S206，当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率；
具体地，预先设定的储能功率模型为：
Figure BDA0002927909630000062
其中，PES为储能系统的有功功率，
Figure BDA0002927909630000063
为双馈风机的有功出力比例系数，fN为储能系统的额定功率，Δf为储能系统的频率偏移量，PN为储能系统的额定功率，
Figure BDA0002927909630000064
为频率偏移率，threshold为预设阈值。
需要说明的是，在具体实现中，储能系统的有功功率的大小不应超出有功功率输出限幅，即：
Figure BDA0002927909630000065
此外，在确定双馈风机的有功出力比例系数情况下，储能系统施放的能量为：
Figure BDA0002927909630000071
其中，TJ为得到系统同步角速度增量的响应时间。
S207，获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
在一个可选实施例中，获取当前MPPT曲线的比例系数，包括：
获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
请参阅图具体地，MPPT曲线方程为：
Figure BDA0002927909630000072
其中，Popt为风速稳定时双馈风机的最大有功功率，kopt为风速稳定时MPPT曲线的比例系数，ωopt为风速稳定时的双馈风机转子转速，在本发明实施例中，ωopt大小与ωr0相同。
需要说明的是，风速稳定时双馈风机的最大有功功率应小于额定有功功率，即：
Figure BDA0002927909630000073
请参阅图3，图3为本发明实施例中调频各阶段的频率变化示意图，其中，横坐标为时间/s，纵坐标为频率/Hz，0～t1为快速频率响应阶段，t1～t2为一次调频阶段，t2～t3为二次调频阶段。在实际应用中，结合电网系统运行的工况，对于快速频率响应任务来说，相关评价指标通常为频率跌落幅值与频率最低点响应；频率最低点响应指的是快速频率响应过程中发电侧的有功损失与频率跌落幅值的比值，用τ表示，在0～t1时段，频率最低点响应的表达式为：
Figure BDA0002927909630000074
其中，PSWE(t0)为t0时刻风-储系统的有功功率，PSWE(t1)为t1时刻风-储系统的有功功率，f(t0)为t0时刻的系统频率，f(t1)为t1时刻的系统频率。
假设双馈风机的运行点在快速频率响应前后分别为A点和B点，则τ可表示为：
Figure BDA0002927909630000081
进而确定频率跌落幅值最小且频率最低点时的相应最大，即：
Figure BDA0002927909630000082
同时，因快速频率响应阶段风-储系统的有功功率的确定参考了常规同步发电机的频率响应特性，故风-储系统的有功功率与母线频率之间满足如下公式：
Figure BDA0002927909630000083
两边同时积分得到：
Figure BDA0002927909630000084
由此可得：
Figure BDA0002927909630000085
其中，ΔESWE表示快速频率响应过程中风-储系统的增发能量，ΔPSWE表示风-储系统面临频率下跌而增发的有功功率，HSWE为发电侧的惯量常数。
S208，将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
具体地，跟踪控制比例系数模型为：
Figure BDA0002927909630000086
其中，k* opt为调整后的最大功率跟踪的比例系数，λ为转子转速调节系数。
且跟踪控制比例系数模型满足约束条件：
Figure BDA0002927909630000087
其中，Pmax为双馈风机的最大有功功率，ωr，max为最大转子转速，ωr1为调整后的转子转速。
此外，在本发明实施例中，转子转速调节系数可表示为：
Figure BDA0002927909630000091
其中，Jvir,DFIG为双馈风机对外等效的转动惯量常数，Δωe为系统同步角速度增量，ωe为系统同步角速度。
需要说明的是，风-储系统有功出力的原则为：令风电场对外等效出和等容量常规同步发电机组相同的惯量响应效果，结合到本发明实施例中，即在频率响应双馈风机和储能系统的有功出力满足：
Figure BDA0002927909630000092
再结合步骤S203获取到双馈风机的有功出力比例系数，得到：
Figure BDA0002927909630000093
其中，ΔEDFIG为快速频率响应过程中双馈风机释放的转子旋转动能，PD为快速频率响应过程中双馈风机的有功功率，ΔEES为快速频率响应过程中储能系统发出的能量，JDFIG为双馈风机的转动惯量常数，Jvir为风-储系统对外等效的转动惯量常数，Δωr为双馈风机基于初始角速度的角速度变化量。
S209，根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
在一个可选实施例中，根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率，包括：
采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
请参阅图4，图4为本发明实施例中模糊逻辑控制器的结构示意图，其中输入的变量A为双馈风机转子转速，输入的变量B为风电渗透率，输出的变量C为双馈风机转子转速最大调节范围，请参阅图5、图6和图7，图5为双馈风机转子转速输入模糊逻辑控制器后生成的隶属度函数图像，图6为风电渗透率输入模糊逻辑控制器后生成的隶属度函数图像，图7为模糊逻辑控制器输出生成的双馈风机转子转速最大调解范围的隶属度函数图像，在具体实现中，将双馈风机转子转速输入模糊逻辑控制后，按照模糊规则表，结合图5、6和7，得到转子转速和转子转速最大调节范围在不同模糊域时，转子转速调节系数所在的模糊域，然后采用中心法对转子转速的最大调节范围去模糊化，满足公式：
Figure BDA0002927909630000101
其中，δ* eout为转子转速最大调节范围的非模糊值，δeout为转子转速最大调节范围的离散值，a、b分别为δeout所在的论域范围，uc(δeout)为δeout对应的隶属函数。
结合跟踪控制比例系数模型，得到公式：
Figure BDA0002927909630000104
其中，fnadir为频率跌落的最低值。
在本发明实施例中，频率跌落的最低值应符合电网运行准则的要求，即：
51Hz≥fnadir≥48Hz
需要说明的是，本发明实施例中的频率跌落的最低值与有功出力比例系数满足如下公式：
Figure BDA0002927909630000102
其中，ω0为双馈风机的初始转子角速度，SoC为储能系统初始荷电状态，SN-WE为储能系统的额定荷电状态，EESS为储能系统响应系统频率波动而输出的电能，J为双馈风机的转动惯量。
需要说明的是，关于储能系统初始荷电状态，在快速频率响应结束后，储能系统的剩余荷电状态应大于最低幅值，即：
Figure BDA0002927909630000103
将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速；
在风速不变的情况下，可以明确双馈风机初始转子转速为以质量，此时储能系统的初始荷电状态可通过传感器测得，即储能系统的初始荷电状态也为以质量，那么可以得到关于双馈风机的有功出力比例系数和频率跌落的最低值间的函数关系：
Figure BDA0002927909630000111
则频率跌落幅值为：
Figure BDA0002927909630000112
其中γ为跌落幅值，
Figure BDA0002927909630000113
为关于
Figure BDA0002927909630000114
的频率跌落的最低值。
同时，关于双馈风机的转子转速，在快速频率响应结束后，双馈风机的转子转速硬大于最低限制，即：
Figure BDA0002927909630000118
其中，ωr，min为最低限幅的转子转速。
具体地，转子转速模型为：
Figure BDA0002927909630000115
其中，λ*为双馈风机出力比例系数
Figure BDA0002927909630000116
的转速调节系数。
此外，模糊规则表如下所示：
Figure BDA0002927909630000117
本发明提供了一种电力系统的虚拟惯量控制方法及装置，通过获取双馈风机转子转速和风电渗透率；利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。在确保双馈风机和储能系统协同出力完成快速频率响应的同时，保证了最佳的调频效果，维护了电网频率的稳定。
为方便本领域技术人员对本发明的有益效果的理解，下面对本发明分析得到的动力学特性与采用现有技术分析得到的动力学特性进行举例说明。
请参阅图8，图8为本发明的一种电力系统的虚拟管理控制方法的示例原理示意图，获取双馈风机转子转速和风电渗透率，并将其输入模糊控制器，得到双馈风机转子转速最大调节范围，基于双馈风机转子转速最大调节范围，进行多目标规划，包括：确定储能系统的有功出力规划和双馈风机的有功出力规划。对于储能系统的有功出力规划，包括：获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。对于双馈风机的有功出力规划包括：获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
请参阅图9，示出了一种电力系统的虚拟惯量控制装置实施例的结构框图，包括：
获取模块101，用于获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
分析模块102，用于利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
计算模块103，用于采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
有功出力确定模块104，用于根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
在一个可选实施例中，所述有功出力确定模块104包括：
额定功率获取子模块，用于获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
周期性获取子模块，用于周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
第一输入子模块，用于当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。
在一个可选实施例中，所述有功出力确定模块104还包括：
比例系数获取子模块，用于获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
第二输入子模块，用于将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
功率获取子模块，用于根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
在一个可选实施例中，比例系数获取子模块包括：
功率获取单元，用于获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
比例系数获取单元，用于采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
可选地，所述功率获取子模块包括：
系数获取单元，用于采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
转子转速获取单元，用于将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力系统的虚拟惯量控制方法，其特征在于，包括：
获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
2.根据权利要求1所述的电力系统的虚拟惯量控制方法，其特征在于，根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力，包括：
获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。
3.根据权利要求2所述的电力系统的虚拟惯量控制方法，其特征在于，根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力，还包括：
获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
4.根据权利要求3中所述的电力系统的虚拟惯量控制方法，其特征在于，获取当前MPPT曲线的比例系数，包括：
获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
5.根据权利要求3或4所述的电力系统的虚拟惯量控制方法，其特征在于，根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率，包括：
采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速。
6.一种电力系统的虚拟惯量控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取双馈风机转子转速和风电渗透率；
分析模块，用于利用模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述风电渗透率进行分析，得到双馈风机转子转速最大调解范围；
计算模块，用于采用粒子群算法对所述双馈风机转子转速最大调解范围计算，得到双馈风机的有功出力比例系数；
有功出力确定模块，用于根据所述有功出力比例系数，确定双馈风机和储能系统之间的有功出力。
7.根据权利要求6所述的电力系统的虚拟惯量控制装置，其特征在于，所述有功出力确定模块包括：
额定功率获取子模块，用于获取所述储能系统的额定功率和所述储能系统的额定频率；
周期性获取子模块，用于周期性获取储能系统的频率偏移量，并根据所述频率偏移量确定频率偏移率；
第一输入子模块，用于当所述频率偏移率超出预设阈值时，将所述双馈风机的有功出力比例系数、所述储能系统的额定功率、所述储能系统的额定频率和所述频率偏移量输入预先设定的储能功率模型，得到所述储能系统的有功功率。
8.根据权利要求7所述的电力系统的虚拟惯量控制装置，其特征在于，所述有功出力确定模块还包括：
比例系数获取子模块，用于获取风速稳定时MPPT曲线的比例系数；
第二输入子模块，用于将所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数、所述频率偏移量、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述双馈风机转子转速输入预先设定的跟踪控制比例系数模型，得到调整后的最大功率跟踪的比例系数；
功率获取子模块，用于根据所述调整后的最大功率跟踪的比例系数，得到调整后的最大有功功率。
9.根据权利要求8中所述的电力系统的虚拟惯量控制装置，其特征在于，比例系数获取子模块包括：
功率获取单元，用于获取风速稳定时双馈风机的最大有功功率；
比例系数获取单元，用于采用MPPT曲线方程，结合风速稳定时双馈风机的最大有功功率和双馈风机转子转速，得到所述风速稳定时MPPT曲线的比例系数。
10.根据权利要求8或9所述的电力系统的虚拟惯量控制装置，其特征在于，所述功率获取子模块包括：
系数获取单元，用于采用所述模糊控制器对所述双馈风机转子转速和所述双馈风机转子转速最大调解范围进行分析，得到转子转速调节系数；
转子转速获取单元，用于将所述转子转速调节系数、所述双馈风机转子转速、所述双馈风机的有功出力比例系数和所述频率偏移量输入预先设定的转子转速模型，得到调整后的转子转速。
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