CN113328449A - 用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法及装置，该方法包括：获取光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、飞轮储能阵列系统的第一电量状态和电池储能阵列系统的第二电量状态；根据第一电量状态和第二电量状态判断混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件；若是，则根据控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式；若否，则控制混合储能系统进入闭锁状态。本发明在光伏电站中配置了混合储能系统，通过控制混合储能系统充放电来参与电网一次调频/虚拟惯量响应，提高了光伏电站电参与电网一次调频/虚拟惯量响应的稳定性及安全性。

Description

用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电网调频技术领域，尤其是涉及一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法及装置。
背景技术
光伏发电的有功出力具有随机性、波动性和间歇性，随着新能源的渗透率不断提高，新能源并网运行给电网频率安全带来了前所未有的挑战，尤其是现已建成的多条特高压直流输电线路，直流大功率闭锁导致系统出现短时大容量的功率缺额的同时，也会导致送端或受端系统频率大幅突变。
目前，光伏电站普遍不参与电网一次调频/虚拟惯量响应，传统电网的调频任务主要由具有转动惯量的火电机组承担，随着电网中新能源装机占比的快速增长，大量新能源替代传统常规电源后，系统中原有的转动惯量和调频能力大幅减小，电网的调频能力以及抗干扰能力不断下降。
因此，光伏电站具备主动参与电网一次调频/虚拟惯量响应的能力是至关重要的。
目前，实现光伏电站一次调频/虚拟惯量响应的主要方式包括：
1. 光伏电站采用功率差值控制模式，根据不同光照参数，使光伏电站在浮动的减载水平下运行。
2. 光伏电站采用变减载控制的光伏发电参与电网频率调节的控制方法，依据电网频率改变减载率。
3. 光伏电站通过加装快速频率响应装置进行一次调频/虚拟惯量响应。
4. 光伏电站通过配置储能系统或储能系统承担电网一次调频/虚拟惯量响应任务。
然而，针对于上述前3种调频方式，其均建立在预留光伏电站有功出力的基础上使其单独参与电网一次调频，具备向上/向下调节电网频率的能力，但并不具备虚拟惯量响应能力。另外，光伏电站单独参与电网一次调频，预留光伏电站有功出力会导致弃光的问题，从而造成经济性损失；光伏电站有功出力的调节能力与光照情况密切相关，具有随机性、波动性及不确定性，因此，以上前3种方式并不是光伏电站参与一次调频/虚拟惯量响应的最佳方式。在上述第4种调频方案中，如果仅配置储能系统，在参与一次调频/虚拟惯量响应的过程中可能存在连续上调或下调的情况，导致SOC（State Of Charge，荷电状态）电量不足，若通过并联方式配置更多的储能系统以获得更多的SOC电量将导致经济性降低；采用储能系统参与一次调频/虚拟惯量响应的方式，因现有储能系统主要以锂电池为主，存在充放电次数少、能量衰减的问题，且频繁充放电会导致使用寿命短、安全性及可靠性降低的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中光伏电站因不具备传统机组转动惯量而无法主动参与电网一次调频/虚拟惯量响应、光伏电站因采用减载运行预留光伏出力的调频模式带来的弃光和经济性损失、现有储能系统因频繁响应电网一次调频/虚拟惯量而导致的功率或SOC电量不足、现有储能系统因频繁响应电网一次调频/虚拟惯量而导致的使用寿命短及安全性、可靠性差的技术问题。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，在光伏电站中配置了混合储能系统，通过控制混合储能系统充放电来参与电网一次调频/拟惯量响应，提高了光伏电站电参与电网一次调频/虚拟惯量响应的稳定性及安全性，进而提高了光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁执行调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，提高新能源大规模并网的安全性和可靠性。
为此，本发明的第二个目的在于提出一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置。
为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提出一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，所述光伏电站包括光伏阵列系统和与所述光伏阵列系统连接的混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统，所述用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法包括：接收到自动发电控制系统下发的AGC（Automatic Generation Control，自动发电控制）控制指令后，实时获取所述光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、所述飞轮储能阵列系统的第一电量状态和所述电池储能阵列系统的第二电量状态；根据所述第一电量状态和第二电量状态判断所述混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件；若是，则根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制所述混合储能系统和所述光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应；若否，则控制所述混合储能系统进入闭锁状态，以对所述混合储能系统的工作状态进行修正，直至所述混合储能系统满足所述一次调频/虚拟惯量响应条件。
根据本发明实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，在光伏电站中加装混合储能系统，使光伏电站同时具备一次调频/虚拟惯量响应的能力，可基于混合储能系统进行充放电，利用飞轮储能阵列系统短时高功率频繁充放电特性，当电网频率发生时间较短且负荷扰动幅度较小的波动时，优先响应电网频率变化，当飞轮储能阵列系统因响应电网频率发生时间较长且负荷扰动幅度较大的波动而导致功率不足或SOC不足时，电池储能阵列系统辅助飞轮储能阵列系统进行调频，配合光伏电站完成功率调节。该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法可以充分发挥飞轮储能阵列系统可以短时高功率频繁充放电的技术特性，大幅降低电池储能阵列系统的充放电次数，延长其使用寿命，降低电池储能阵列系统的充放电倍率及深度，大幅提高安全性及可靠性，降低电池火灾爆炸等安全隐患，提高光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，实现光伏电站在全工况运行条件下具有一次调频/虚拟惯量响应的能力，提高了光伏电站并网的稳定性和抗扰性。
另外，根据本发明上述实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，当所述第一电量状态处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当所述第一电量状态处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态不处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当所述第一电量状态不处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；当所述第一电量状态不处于所述第一预设电量范围，且所述第二电量状态不处于所述第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件，其中，所述第一预设电量范围的下限值小于所述第二预设电量范围的下限值，所述第一预设电量范围的上限值大于所述第二预设电量范围的上限值。
进一步地，所述根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，包括：若所述电网频率偏差超出预设频率偏差范围或所述电网频率变化率超出预设频率变化率范围，则控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式；若所述电网频率偏差未超出所述预设频率偏差范围，且所述电网频率变化率未超出所述预设频率变化率范围，则控制所述光伏阵列系统进入AGC调频控制模式。
进一步地，在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，具体包括：当所述电网频率变化率大于所述预设频率变化率范围的上限值，或者所述电网频率偏差大于所述预设频率偏差范围的上限值时，闭锁所述AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程；当所述电网频率变化率小于所述预设频率变化率范围的下限值，或者所述电网频率偏差小于所述预设频率偏差范围的下限值时，闭锁所述AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程。
进一步地，预设的所述一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程，包括：根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率计算所述混合储能系统的吸收有功功率调节量；获取所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率，并将所述吸收有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较；若所述吸收有功功率调节量小于或等于所述飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率，并在所述飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续单独吸收有功功率，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的上限值；若所述吸收有功功率调节量大于所述飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于所述混合储能系统的总有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统吸收有功功率，以提供功率补偿，并在所述飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续以满功率吸收有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的上限值。
进一步地，在所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，还包括：判断所述第二电量状态是否达到所述第二预设电量范围的上限值，若是，则控制所述电池储能阵列系统停止吸收有功功率，并控制所述混合储能系统进入所述闭锁状态；若所述第二电量状态未达到所述第二预设电量范围的上限值，则判断所述电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将所述吸收有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
进一步地，预设的所述一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程，包括：根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率计算所述混合储能系统的释放有功功率调节量；获取所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率，并将所述释放有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较；若所述释放有功功率调节量小于或等于所述飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统单独释放有功功率，并在所述飞轮储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由所述电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续单独释放有功功率，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的下限值；若所述释放有功功率调节量大于所述飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于所述混合储能系统的总有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统释放有功功率，以提供功率补偿，并在所述飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由所述电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续以满功率释放有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的下限值。
进一步地，在所述电池储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，还包括：判断所述第二电量状态是否达到所述第二预设电量范围的下限值，若是，则控制所述电池储能阵列系统停止释放有功功率，并控制所述混合储能系统进入所述闭锁状态；若所述第二电量状态未达到所述第二预设电量范围的下限值，则判断所述电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将所述释放有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
进一步地，所述第一预设电量范围为0%~100%，所述第二预设电量范围为20%~80%。
为解决上述问题，本发明第二方面实施例提供一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置，所述光伏电站包括光伏阵列系统和与所述光伏阵列系统连接的混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统，所述用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置包括：获取模块，用于在接收到自动发电控制系统下发的AGC控制指令后，实时获取所述光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、所述飞轮储能阵列系统的第一电量状态和所述电池储能阵列系统的第二电量状态；判断模块，用于根据所述第一电量状态和第二电量状态判断所述混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件；控制模块，用于当所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制所述混合储能系统和所述光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应；以及，当所述混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，控制所述混合储能系统进入闭锁状态，以对所述混合储能系统的工作状态进行修正，直至所述混合储能系统满足所述一次调频/虚拟惯量响应条件。
根据本发明实施例的用于光伏电站的混合储能调频控制装置，在光伏电站中加装混合储能系统，使光伏电站同时具备一次调频/虚拟惯量响应的能力，可基于混合储能系统进行充放电，利用飞轮储能阵列系统短时高功率频繁充放电特性，当电网频率发生时间较短且负荷扰动幅度较小的波动时，优先响应电网频率变化，当飞轮储能阵列系统因响应电网频率发生时间较长且负荷扰动幅度较大的波动而导致功率不足或SOC不足时，电池储能阵列系统辅助飞轮储能阵列系统进行调频，配合光伏电站完成功率调节。该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置可以充分发挥飞轮储能阵列系统可以短时高功率频繁充放电的技术特性，大幅降低电池储能阵列系统的充放电次数，延长其使用寿命，降低电池储能阵列系统的充放电倍率及深度，大幅提高安全性及可靠性，降低电池火灾爆炸等安全隐患，提高光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，实现光伏电站在全工况运行条件下具有一次调频/虚拟惯量响应的能力，提高了光伏电站并网的稳定性和抗扰性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的光伏电站的结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法的流程图；
图3是根据本发明一个具体实施例的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程示意图；
图4是根据本发明一个具体实施例的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程；
图5是根据本发明一个实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法及装置。
首先，结合图1描述涉及的光伏电站。如图1所示，光伏电站包括光伏阵列系统和与光伏阵列系统连接的混合储能系统，混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统。进一步地，光伏阵列系统包括多个光伏阵列，及与多个光伏阵列一一对应连接的多个光伏逆变器。
如图1所示，光伏阵列与光伏逆变器连接输出0.4kV经升压变压器升压至35kV，多个光伏阵列组成光伏阵列系统。飞轮储能阵列系统与PCS（Power Conversion System）储能变流器连接输出0.4kV经升压变压器升压至35kV，电池储能阵列系统与PCS储能变流器连接输出0.4kV经升压变压器升压至35kV，飞轮储能阵列系统与电池储能阵列系统组成混合储能系统。混合储能系统与光伏阵列系统并联接入调度自动化主站35kV交流母线侧，混合储能系统与光伏阵列系统相互独立运行。
AGC控制系统接收电网的调度自动化主站下发的有功功率控制指令，工业级网络交换机用于接入光纤环网，进行数据汇集，为各服务器间的数据交换提供稳定、可靠的保障。光储总控系统的功能主要包含并网点信息采集功能，采集光伏电站并网点处的电流、电压、频率等参数及混合储能系统的数据及状态信息。光储总控系统具有有功功率调节量逻辑运算功能，依据采集的并网点处的相关数据进行运算，实时动态计算一次调频/虚拟惯量响应的有功调节量。光储总控系统还具有功功率分配协调控制功能，从AGC控制系统获取当前光伏电站的有功功率控制指令，即AGC控制指令，在没有发生一次调频/虚拟惯量响应事件时，将AGC控制指令中的有功功率计划值，即有功功率目标值经网络交换机和光纤环网分解给各光伏逆变器。进一步地，为了保障光伏电站具备快速一次调频/虚拟惯量响应能力，在光伏逆变器与光纤环网之间增设通信模块，通信模块布置于光伏电站发电区的箱变小室内，在不影响原有箱变通信链路的同时将光伏阵列的数据采集出来，通过光纤环网把数据送至网络交换机，最终将数据全部汇总至光储总控系统。通信模块的网口通过光纤环网与光储总控系统进行通信对接，当电网系统发生一次调频/虚拟惯量响应事件时，光储总控系统主动向AGC控制系统发出闭锁信号，AGC控制系统停止向光伏逆变器下发AGC控制指令，光伏电站发电控制的权利转交给光储总控系统，光储总控系统依据一次调频/虚拟惯量响应有功调节量的计算结果，结合一次调频/虚拟惯量响应有功功率分配策略，分别计算得出光伏阵列系统、混合储能系统的有功功率出力值，通过光伏电站的光纤环网链路主动快速下发给各光伏逆变器、飞轮总控及电池总控。飞轮总控用于接收光储总控系统的控制指令，使调控指令可以同时下发到飞轮储能阵列系统的各个飞轮储能单元，实现飞轮储能阵列系统的充放电协同控制。电池总控用于接收光储总控系统的控制指令，使调控指令可以同时下发到电池储能阵列系统的各个电池储能单元，实现电池储能阵列系统的充放电协同控制，可以监测电池的电压差异，执行主动均衡控制，评估计算电池的SOC电量，从而根据电池的温度、保护量信息、报警和警告等事件保护电池安全。
图2是根据本发明一个实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法的流程图。如图2所示，该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：接收到自动发电控制系统下发的AGC控制指令后，实时获取光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、飞轮储能阵列系统的第一电量状态和电池储能阵列系统的第二电量状态。
在具体实施例中，AGC控制系统下发的AGC控制指令中包括发电计划和功率调节指 令，其中至少包含有光伏电站运行的有功功率目标值。具体而言，即AGC控制系统从调度自 动化主站获取当前光伏电站的发电计划和功率调节指令，并下发相关的AGC控制指令，光储 总控系统接收AGC控制系统下发的AGC控制指令，实时获取光伏电站并网点处的电压、电流、 电网频率偏差
Figure 83707DEST_PATH_IMAGE001
、电网频率变化率
Figure 301061DEST_PATH_IMAGE002
、飞轮储能阵列系统的第一电量状态
Figure 773631DEST_PATH_IMAGE003
和 电池储能阵列系统的第二电量状态
Figure 28026DEST_PATH_IMAGE004
。
步骤S2：根据第一电量状态
Figure 218836DEST_PATH_IMAGE003
和第二电量状态
Figure 708723DEST_PATH_IMAGE004
判断混合储能 系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件。
步骤S3：若是，即判断混合储系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件，则根据电网频率偏差和电网频率变化率控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制混合储能系统和光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应。或者，在判断混合储系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，以在AGC调频控制模式下，控制混合储能系统不参与一次调频/虚拟惯量响应，并控制光伏阵列系统根据AGC控制指令中包含的有功功率目标值运行。具体而言，即判断混合储系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，进一步判断是否需要进行一次调频/虚拟惯量响应，若需要，则控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制混合储能系统和光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应；若不需要，则认为需要进行AGC调频，则控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，以在AGC调频控制模式下，控制混合储能系统不参与一次调频/虚拟惯量响应，并控制光伏阵列系统根据AGC控制指令中包含的有功功率目标值运行，即控制光伏阵列系统进行AGC调频。
步骤S4：若否，即判断混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件，此时无需进行一次调频/虚拟惯量响应，也无需进行AGC调频，则控制混合储能系统进入闭锁状态，以对混合储能系统的工作状态进行修正，直至混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件。例如，修正混合储能系统中飞轮储能阵列系统的第一电量状态和电池储能阵列系统的第二电量状态，并在修正过程中进行判断，直至混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件，等待执行下一轮一次调频/虚拟惯量响应控制指令。
从而，上述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，在光伏电站中加装混合储能系统，使光伏电站同时具备一次调频/虚拟惯量响应的能力，可基于混合储能系统进行充放电，利用飞轮储能阵列系统短时高功率频繁充放电特性，当电网频率发生时间较短且负荷扰动幅度较小的波动时，优先响应电网频率变化，当飞轮储能阵列系统因响应电网频率发生时间较长且负荷扰动幅度较大的波动而导致功率不足或SOC不足时，电池储能阵列系统辅助飞轮储能阵列系统进行调频，配合光伏电站完成功率调节。该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法可以充分发挥飞轮储能阵列系统可以短时高功率频繁充放电的技术特性，大幅降低电池储能阵列系统的充放电次数，延长其使用寿命，降低电池储能阵列系统的充放电倍率及深度，大幅提高安全性及可靠性，降低电池火灾爆炸等安全隐患，提高光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，实现光伏电站在全工况运行条件下具有一次调频/虚拟惯量响应的能力，提高了光伏电站并网的稳定性和抗扰性。
在本发明的一个实施例中，当第一电量状态
Figure 442324DEST_PATH_IMAGE003
处于第一预设电量范围， 和/或第二电量状态
Figure 726675DEST_PATH_IMAGE004
处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调 频/虚拟惯量响应条件。具体而言，即当第一电量状态
Figure 670360DEST_PATH_IMAGE003
处于第一预设电量范围， 且第二电量状态
Figure 337839DEST_PATH_IMAGE004
处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚 拟惯量响应条件；或者，当第一电量状态
Figure 785001DEST_PATH_IMAGE003
处于第一预设电量范围，且第二电量状 态
Figure 771412DEST_PATH_IMAGE004
不处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响 应条件；或者，当第一电量状态
Figure 546601DEST_PATH_IMAGE003
不处于第一预设电量范围，且第二电量状态
Figure 378291DEST_PATH_IMAGE004
处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条 件。
当第一电量状态
Figure 211117DEST_PATH_IMAGE003
不处于第一预设电量范围，且第二电量状态
Figure 978216DEST_PATH_IMAGE005
不处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响 应条件，其中，第一预设电量范围的下限值小于第二预设电量范围的下限值，第一预设电量 范围的上限值大于第二预设电量范围的上限值。
在具体实施例中，第一预设电量范围记作（
Figure 365335DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 716DEST_PATH_IMAGE007
）， 第二预设电量范围记作（
Figure 563415DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 626049DEST_PATH_IMAGE009
），第一预设电量范围的下限值 为
Figure 766044DEST_PATH_IMAGE010
，第一预设电量范围的上限值为
Figure 331016DEST_PATH_IMAGE011
，第二预设电量范围的下限值 为
Figure 607276DEST_PATH_IMAGE008
，第二预设电量范围的上限值为
Figure 106391DEST_PATH_IMAGE012
。则，
Figure 343468DEST_PATH_IMAGE010
小于
Figure 320651DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 451418DEST_PATH_IMAGE007
大于
Figure 996800DEST_PATH_IMAGE013
。在具体示例中，由于飞轮储能阵列系统采用 物理储能方式，不存在SOC电量衰减的问题，因此，
Figure 845808DEST_PATH_IMAGE010
取值为0%，
Figure 626682DEST_PATH_IMAGE011
取值为100%，即第一预设电量范围为（0%，100%）；而电池储能阵列系统随着使用年限及充放 电次数增加会出现SOC电量不足的问题，为了防止过充或过放，对SOC电量进行约束，因此，
Figure 752901DEST_PATH_IMAGE014
取值为20%，
Figure 328239DEST_PATH_IMAGE013
取值为80%，即第二预设电量范围为（20%，80%）。
具体而言，即根据步骤S1中采集的飞轮储能阵列系统的第一电量状态
Figure 664542DEST_PATH_IMAGE003
和电池储能阵列系统的第二电量状态
Figure 623008DEST_PATH_IMAGE004
判断混合储能系统是否具备一次调频/虚 拟惯量响应条件。当
Figure 728368DEST_PATH_IMAGE015
处在第一预设电量范围（
Figure 474607DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 298206DEST_PATH_IMAGE007
）以外 且
Figure 30670DEST_PATH_IMAGE004
处在第二预设电量范围（
Figure 256115DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 438835DEST_PATH_IMAGE012
）以外时，确定混合储能系 统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件，则控制混合储能系统进入闭锁状态，不参与一次调 频/虚拟惯量响应，并根据实时获取的混合储能系统数据及状态信息对混合储能系统的工 作状态进行修正，直至混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应。当
Figure 359517DEST_PATH_IMAGE003
处在第一 预设电量范围（
Figure 20306DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 365837DEST_PATH_IMAGE011
）内，和/或
Figure 329244DEST_PATH_IMAGE004
处在第二预设电量范围（
Figure 861857DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure 326336DEST_PATH_IMAGE009
）内，即
Figure 260794DEST_PATH_IMAGE016
，和/或
Figure 893639DEST_PATH_IMAGE017
时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯 量响应条件，即需要参与一次调频/虚拟惯量响应，可根据电网频率偏差
Figure 179127DEST_PATH_IMAGE001
或电网频率变 化率
Figure 181718DEST_PATH_IMAGE002
确定光伏阵列系统和混合储能系统具体需要参与电网一次调频/虚拟惯量响应的 哪一种。一般而言，SOC电量状态处于50%时为最佳状态。
在本发明的一个实施例中，根据电网频率偏差
Figure 846048DEST_PATH_IMAGE018
和电网频率变化率
Figure 807051DEST_PATH_IMAGE019
控制光 伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，包括：若电网频率偏差
Figure 314256DEST_PATH_IMAGE001
超出预设频率偏差范围或电网频率变化率
Figure 730325DEST_PATH_IMAGE020
超出预设频率变化率范围，则控制光伏阵 列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式；若电网频率偏差
Figure 639375DEST_PATH_IMAGE018
未超出 预设频率偏差范围，且电网频率变化率
Figure 240121DEST_PATH_IMAGE002
未超出预设频率变化率范围，则控制光伏阵列系 统进入AGC调频控制模式，以由光伏阵列系统参与AGC调频。
在具体实施例中，预设频率偏差范围记作（
Figure 375567DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 719960DEST_PATH_IMAGE022
），预设频率变化率范围记 作（-0.2Hz/s，+0.2Hz/s）。即判断电网频率偏差
Figure 483517DEST_PATH_IMAGE018
超出（
Figure 160224DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 376442DEST_PATH_IMAGE022
），即
Figure 524526DEST_PATH_IMAGE023
或
Figure 142589DEST_PATH_IMAGE024
，或者电网频率变化率
Figure 226083DEST_PATH_IMAGE019
超出（-0.2Hz/s，+0.2Hz/s），即
Figure 929597DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 881372DEST_PATH_IMAGE026
时，闭锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/ 虚拟惯量响应控制模式，以执行一次调频/虚拟惯量响应动作。具体而言，当
Figure 494887DEST_PATH_IMAGE027
或
Figure 873916DEST_PATH_IMAGE024
时，执行一次调频动作，当
Figure 330305DEST_PATH_IMAGE028
或
Figure 695559DEST_PATH_IMAGE029
时，执行虚拟惯 量响应动作。另一方面，当判断电网频率偏差
Figure 22635DEST_PATH_IMAGE018
未超出（
Figure 572565DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 250671DEST_PATH_IMAGE022
），即
Figure 189589DEST_PATH_IMAGE030
，且电网频率变化率
Figure 636751DEST_PATH_IMAGE019
未超出（-0.2Hz/s，+0.2Hz/s），即
Figure 92003DEST_PATH_IMAGE031
时，控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，以响 应AGC控制指令，此时，混合储能系统不执行一次调频/虚拟惯量响应动作，由光伏阵列系统 根据AGC控制指令中包含的有功功率目标值运行。换言之，即在
Figure 398350DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 230040DEST_PATH_IMAGE019
未越限的情况下， 光伏电站有功功率控制采用AGC调频控制模式，即混合储能系统不参与电网一次调频/虚拟 惯量响应调节，光伏阵列系统按照电网调度下发的AGC控制指令发电。
在本发明的一个实施例中，在一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，具体包括：当 电网频率变化率
Figure 797288DEST_PATH_IMAGE002
大于预设频率变化率范围的上限值（+0.2Hz/s），即
Figure 298807DEST_PATH_IMAGE032
时，或者电网频率偏差
Figure 951505DEST_PATH_IMAGE018
大于预设频率偏差范围的上限值
Figure 586886DEST_PATH_IMAGE022
，即
Figure 884006DEST_PATH_IMAGE033
时，闭锁AGC控 制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程，以通过吸收有功功 率来进行一次调频/虚拟惯量响应。
当电网频率变化率
Figure 212220DEST_PATH_IMAGE020
小于预设频率变化率范围的下限值（-0.2Hz/s），即
Figure 86635DEST_PATH_IMAGE029
时，或者电网频率偏差
Figure 899608DEST_PATH_IMAGE018
小于预设频率偏差范围的下限值
Figure 175868DEST_PATH_IMAGE021
即
Figure 409403DEST_PATH_IMAGE034
时，闭锁AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动 作流程，以通过释放有功功率来进行一次调频/虚拟惯量响应。
具体而言，即当电网频率变化率
Figure 771115DEST_PATH_IMAGE032
或
Figure 889243DEST_PATH_IMAGE026
时，执行虚拟 惯量响应动作流程。更为具体地，当电网频率变化率
Figure 20010DEST_PATH_IMAGE032
时，混合储能系统闭锁AGC 控制指令，执行虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程。当电网频率变化率
Figure 424447DEST_PATH_IMAGE029
时，混合储能系统闭锁AGC控制指令，执行虚拟惯量响应释放有功功率动作流程。
当电网频率偏差值
Figure 414400DEST_PATH_IMAGE027
或
Figure 929695DEST_PATH_IMAGE024
时执行一次调频响应动作流程。更为 具体地，当电网频率偏差值
Figure 180547DEST_PATH_IMAGE033
时，混合储能系统闭锁AGC控制指令，执行一次调频吸 收有功功率动作流程。当电网频率偏差值
Figure 631251DEST_PATH_IMAGE024
时，混合储能系统闭锁AGC控制指令， 执行一次调频释放有功功率动作流程。
在本发明的一个实施例中，结合图3所示，预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程，包括：
根据电网频率偏差
Figure 967555DEST_PATH_IMAGE018
和电网频率变化率
Figure 552120DEST_PATH_IMAGE019
计算混合储能系统的吸收有功功 率调节量，记作
Figure 31381DEST_PATH_IMAGE035
。获取飞轮储能阵列系统的有功功率，记作
Figure 777620DEST_PATH_IMAGE036
，和混合储能系统 的总有功功率，记作
Figure 601219DEST_PATH_IMAGE037
，并将吸收有功功率调节量
Figure 599262DEST_PATH_IMAGE035
与飞轮储能阵列系统的有功 功率
Figure 559128DEST_PATH_IMAGE036
和混合储能系统的总有功功率
Figure 476268DEST_PATH_IMAGE038
进行比较。
具体而言，电网频率变化率
Figure 787164DEST_PATH_IMAGE032
时，判断为混合储能系统执行虚拟惯量 响应吸收有功功率动作流程，此时的
Figure 323319DEST_PATH_IMAGE035
即为虚拟惯量响应有功功率调节量；电网频 率偏差值
Figure 403270DEST_PATH_IMAGE023
时，判断为混合储能系统执行一次调频吸收有功功率动作流程，此时的
Figure 756891DEST_PATH_IMAGE035
即为一次调频有功功率调节量。
若吸收有功功率调节量
Figure 164870DEST_PATH_IMAGE035
小于或等于飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 894928DEST_PATH_IMAGE039
， 则执行预设的充电控制策略1，即控制飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率，并在飞轮储能 阵列系统单独吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制 指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光 伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频 控制模式；若否，则判断第一电量状态
Figure 563807DEST_PATH_IMAGE003
是否达到第一预设电量范围的上限值
Figure 462231DEST_PATH_IMAGE011
，若达到，则执行预设的充电控制策略3，即控制飞轮储能阵列系统停止吸收有 功功率，由电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续 单独吸收有功功率，直至第一电量状态
Figure 482139DEST_PATH_IMAGE003
达到第一预设电量范围的上限值
Figure 484730DEST_PATH_IMAGE007
。
若吸收有功功率调节量
Figure 273695DEST_PATH_IMAGE035
大于飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 844485DEST_PATH_IMAGE039
且小于或 等于混合储能系统的总有功功率
Figure 351689DEST_PATH_IMAGE037
，则执行预设的充电控制策略2，即控制飞轮储能阵 列系统以满功率吸收有功功率，同时控制电池储能阵列系统吸收有功功率，以提供功率补 偿，并在飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常， 若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响 应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控 制模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态
Figure 157971DEST_PATH_IMAGE015
是否达到第一预设电 量范围的上限值
Figure 942388DEST_PATH_IMAGE011
，若达到，则执行预设的充电控制策略4，即控制飞轮储能阵 列系统停止吸收有功功率，由电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制飞轮 储能阵列系统持续以满功率吸收有功功率，同时控制电池储能阵列系统持续提供功率补 偿，直至第一电量状态
Figure 347394DEST_PATH_IMAGE003
达到第一预设电量范围的上限值
Figure 217261DEST_PATH_IMAGE007
。
在本发明的一个实施例中，在电池储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，还 包括：判断第二电量状态
Figure 201135DEST_PATH_IMAGE004
是否达到第二预设电量范围的上限值
Figure 495850DEST_PATH_IMAGE009
，若 是，则控制电池储能阵列系统停止吸收有功功率，并控制混合储能系统进入闭锁状态；若第 二电量状态
Figure 408442DEST_PATH_IMAGE005
未达到第二预设电量范围的上限值
Figure 890239DEST_PATH_IMAGE013
，则判断电网频率是 否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/ 虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟 惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将吸收有功功率调节量
Figure 179269DEST_PATH_IMAGE035
与飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 797332DEST_PATH_IMAGE039
和混合储能系统的总有功功率
Figure 271039DEST_PATH_IMAGE037
进行 比较的步骤。
在本发明的一个实施例中，结合图4所示，预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有 功功率动作流程，包括：根据电网频率偏差
Figure 849919DEST_PATH_IMAGE018
和电网频率变化率
Figure 536115DEST_PATH_IMAGE019
计算混合储能系统的 释放有功功率调节量，记作
Figure 539843DEST_PATH_IMAGE040
。获取飞轮储能阵列系统的有功功率，记作
Figure 33054DEST_PATH_IMAGE036
，和混合 储能系统的总有功功率，记作
Figure 223864DEST_PATH_IMAGE037
，并将释放有功功率调节量
Figure 713751DEST_PATH_IMAGE040
与飞轮储能阵列系统 的有功功率
Figure 306406DEST_PATH_IMAGE036
和混合储能系统的总有功功率
Figure 731702DEST_PATH_IMAGE038
进行比较。
具体而言，电网频率变化率
Figure 409808DEST_PATH_IMAGE026
时，判断为混合储能系统执行虚拟惯 量响应释放有功功率动作流程，此时的
Figure 703387DEST_PATH_IMAGE040
即为虚拟惯量响应有功功率调节量；电网频 率偏差值
Figure 25915DEST_PATH_IMAGE034
时，判断为混合储能系统执行一次调频释放有功功率动作流程，此 时的
Figure 746746DEST_PATH_IMAGE040
即为一次调频有功功率调节量。
若释放有功功率调节量
Figure 912148DEST_PATH_IMAGE040
小于或等于飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 884783DEST_PATH_IMAGE039
， 则执行预设的放电控制策略1，即控制飞轮储能阵列系统单独释放有功功率，并在飞轮储能 阵列系统单独释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制 指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光 伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频 控制模式；若否，则判断第一电量状态
Figure 186452DEST_PATH_IMAGE003
是否达到第一预设电量范围的下限值
Figure 78184DEST_PATH_IMAGE010
，若达到，则执行预设的放电控制策略3，即控制飞轮储能阵列系统停止释放有 功功率，由电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续 单独释放有功功率，直至第一电量状态
Figure 730882DEST_PATH_IMAGE003
达到第一预设电量范围的下限值
Figure 474585DEST_PATH_IMAGE010
。
若释放有功功率调节量
Figure 896339DEST_PATH_IMAGE040
大于飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 958973DEST_PATH_IMAGE039
且小于或 等于混合储能系统的总有功功率
Figure 974334DEST_PATH_IMAGE037
，则执行预设的放电控制策略2，即控制飞轮储能阵列 系统以满功率释放有功功率，同时控制电池储能阵列系统释放有功功率，以提供功率补偿， 并在飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若 是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应 控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制 模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态
Figure 413405DEST_PATH_IMAGE015
是否达到第一预设电 量范围的下限值
Figure 689666DEST_PATH_IMAGE006
，若达到，则执行预设的放电控制策略4，即控制飞轮储能阵列 系统停止释放有功功率，由电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制飞轮储 能阵列系统持续以满功率释放有功功率，同时控制电池储能阵列系统持续提供功率补偿， 直至第一电量状态
Figure 923201DEST_PATH_IMAGE003
达到第一预设电量范围的下限值
Figure 425858DEST_PATH_IMAGE041
。
在本发明的一个实施例中，在电池储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，还 包括：判断第二电量状态
Figure 137462DEST_PATH_IMAGE004
是否达到第二预设电量范围的下限值
Figure 533808DEST_PATH_IMAGE014
，若 是，则控制电池储能阵列系统停止释放有功功率，并控制混合储能系统进入闭锁状态；若第 二电量状态
Figure 813611DEST_PATH_IMAGE004
未达到第二预设电量范围的下限值
Figure 662618DEST_PATH_IMAGE008
，则判断电网频率是 否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/ 虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟 惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将释放有功功率调节量
Figure 177913DEST_PATH_IMAGE040
与飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 428766DEST_PATH_IMAGE036
和混合储能系统的总有功功率
Figure 643584DEST_PATH_IMAGE038
进行比较 的步骤。
在具体实施例中，即在电网频率变化率
Figure 979888DEST_PATH_IMAGE019
或频率偏差值
Figure 298874DEST_PATH_IMAGE001
发生越限的情况下， 根据实时检测的并网点处的电流和电压信号，计算出光伏电站有功功率初值
Figure 279599DEST_PATH_IMAGE042
，控制光伏 电站按有功功率初值
Figure 25838DEST_PATH_IMAGE043
保持出力，由混合储能系统独立承担一次调频/虚拟惯量响应指 令，根据实时检测的并网点处的频率，采样周期不大于100ms，计算出一次调频/虚拟惯量响 应有功功率调节量
Figure 583859DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 706535DEST_PATH_IMAGE035
，并与飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 541767DEST_PATH_IMAGE039
及混合储 能系统的总有功功率
Figure 724487DEST_PATH_IMAGE037
对比，并且随着混合储能系统充电及放电过程中
Figure 35383DEST_PATH_IMAGE003
及
Figure 571537DEST_PATH_IMAGE004
的电量变化情况，控制混合储能系统执行相应的响应策略。
电网频率的波动主要由于有功功率不平衡导致，根据负荷扰动时间和尺寸时间不同，可分为较小幅度的短时负荷波动、较大幅度的短时负荷波动、较小幅度的长时负荷波动以及较大幅度的长时负荷波动，针对以上负荷扰动情况，为最大限度发挥混合储能系统的优势，制定最优的充放电响应策略如下：
在图3所示示例中，充电控制策略1：当
Figure 385909DEST_PATH_IMAGE044
时，飞轮储能阵列系统优先吸 收有功功率。
充电控制策略2：当
Figure 739530DEST_PATH_IMAGE045
时，飞轮储能阵列系统满功率吸收 功率，电池储能阵列系统提供功率补偿。
充电控制策略3：飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率时，当
Figure 272143DEST_PATH_IMAGE046
时，飞轮储能阵列系统退出调频，由电池储能阵列系统单独调 频。
充电控制策略4：飞轮储能阵列系统满功率吸收功率，电池储能阵列系统提供功率 补偿，当
Figure 110524DEST_PATH_IMAGE046
时，飞轮储能阵列系统退出调频，由电池储能阵列系统单 独调频。
在图4所示示例中，放电控制策略1：当
Figure 44982DEST_PATH_IMAGE047
时，飞轮储能阵列系统优先释 放有功功率。
放电控制策略2：当
Figure 569504DEST_PATH_IMAGE048
时，飞轮储能阵列系统满功率释放功 率，电池储能阵列系统提供功率补偿。
放电控制策略3：飞轮储能阵列系统单独释放有功功率时，当
Figure 199199DEST_PATH_IMAGE049
时，飞轮储能阵列系统退出调频，由电池储能阵列系统单独调 频。
放电控制策略4：飞轮储能阵列系统满功率释放功率，电池储能阵列系统提供功率 补偿，当
Figure 467370DEST_PATH_IMAGE049
时，飞轮储能阵列系统退出调频，由电池储能阵列系 统单独调频。
在实际应用中，飞轮储能阵列系统的有功功率
Figure 521913DEST_PATH_IMAGE036
和电池储能阵列系统的有功 功率
Figure 827124DEST_PATH_IMAGE050
的有功功率配置，按现行参考国家或地方标准，一次调频普遍为上调和下调能力 为光伏电站装机容量的10%，而虚拟惯量响应上调和下调能力为光伏电站装机容量的20%， 因此飞轮储能阵列有功功率的有功功率
Figure 334329DEST_PATH_IMAGE036
和电池储能阵列有功功率的
Figure 140611DEST_PATH_IMAGE051
的有功功 率配置确定满足
Figure 784082DEST_PATH_IMAGE040
或
Figure 525773DEST_PATH_IMAGE035
的有功功率需求。
根据本发明实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，在光伏电站中加装混合储能系统，使光伏电站同时具备一次调频/虚拟惯量响应的能力，可基于混合储能系统进行充放电，利用飞轮储能阵列系统短时高功率频繁充放电特性，当电网频率发生时间较短且负荷扰动幅度较小的波动时，优先响应电网频率变化，当飞轮储能阵列系统因响应电网频率发生时间较长且负荷扰动幅度较大的波动而导致功率不足或SOC不足时，电池储能阵列系统辅助飞轮储能阵列系统进行调频，配合光伏电站完成功率调节。该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法可以充分发挥飞轮储能阵列系统可以短时高功率频繁充放电的技术特性，大幅降低电池储能阵列系统的充放电次数，延长其使用寿命，降低电池储能阵列系统的充放电倍率及深度，大幅提高安全性及可靠性，降低电池火灾爆炸等安全隐患，提高光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，实现光伏电站在全工况运行条件下具有一次调频/虚拟惯量响应的能力，提高了光伏电站并网的稳定性和抗扰性。
本发明的进一步实施例还提出了一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置。
图5是根据本发明一个实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置的结构框图。其中，光伏电站包括光伏阵列系统和与光伏阵列系统连接的混合储能系统，混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统。如图5所示，该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置100，包括：获取模块110、判断模块120和控制模块130。
具体的，获取模块110，用于在接收到自动发电控制系统下发的AGC控制指令后，实时获取光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、飞轮储能阵列系统的第一电量状态和电池储能阵列系统的第二电量状态。
判断模块120，用于根据第一电量状态和第二电量状态判断混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件。
控制模块130，用于当混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，根据电网频率偏差和电网频率变化率控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制混合储能系统和光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应。或者，在判断混合储系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，以在AGC调频控制模式下，控制混合储能系统不参与一次调频/虚拟惯量响应，并控制光伏阵列系统根据AGC控制指令中包含的有功功率目标值运行；以及，当混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，控制混合储能系统进入闭锁状态，以对混合储能系统的工作状态进行修正，直至混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件。
在本发明的一个实施例中，判断模块120，具体用于：当第一电量状态处于第一预设电量范围，且第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当第一电量状态处于第一预设电量范围，且第二电量状态不处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当第一电量状态不处于第一预设电量范围，且第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；当第一电量状态不处于第一预设电量范围，且第二电量状态不处于第二预设电量范围时，确定混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件，其中，第一预设电量范围的下限值小于第二预设电量范围的下限值，第一预设电量范围的上限值大于第二预设电量范围的上限值。
在本发明的一个实施例中，控制模块130，具体用于：当电网频率偏差超出预设频率偏差范围或电网频率变化率超出预设频率变化率范围时，控制光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式；当电网频率偏差未超出预设频率偏差范围，且电网频率变化率未超出预设频率变化率范围时，控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式。
在本发明的一个实施例中，在一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制模块130具体用于：当电网频率变化率大于预设频率变化率范围的上限值，或者电网频率偏差大于预设频率偏差范围的上限值时，闭锁AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程；当电网频率变化率小于预设频率变化率范围的下限值，或者电网频率偏差小于预设频率偏差范围的下限值时，闭锁AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程。
在本发明的一个实施例中，预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程，包括：根据电网频率偏差和电网频率变化率计算混合储能系统的吸收有功功率调节量；获取飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率，并将吸收有功功率调节量与飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率进行比较；若吸收有功功率调节量小于或等于飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率，并在飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态是否达到第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续单独吸收有功功率，直至第一电量状态达到第一预设电量范围的上限值；若吸收有功功率调节量大于飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于混合储能系统的总有功功率，则控制飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率，同时控制电池储能阵列系统吸收有功功率，以提供功率补偿，并在飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态是否达到第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续以满功率吸收有功功率，同时控制电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至第一电量状态达到第一预设电量范围的上限值。
在本发明的一个实施例中，在电池储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，控制模块130还用于：判断第二电量状态是否达到第二预设电量范围的上限值，若是，则控制电池储能阵列系统停止吸收有功功率，并控制混合储能系统进入闭锁状态；若第二电量状态未达到第二预设电量范围的上限值，则判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将吸收有功功率调节量与飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
在本发明的一个实施例中，预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程，包括：根据电网频率偏差和电网频率变化率计算混合储能系统的释放有功功率调节量；获取飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率，并将释放有功功率调节量与飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率进行比较；若释放有功功率调节量小于或等于飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制飞轮储能阵列系统单独释放有功功率，并在飞轮储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态是否达到第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续单独释放有功功率，直至第一电量状态达到第一预设电量范围的下限值；若释放有功功率调节量大于飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于混合储能系统的总有功功率，则控制飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率，同时控制电池储能阵列系统释放有功功率，以提供功率补偿，并在飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式；若否，则判断第一电量状态是否达到第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制飞轮储能阵列系统持续以满功率释放有功功率，同时控制电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至第一电量状态达到第一预设电量范围的下限值。
在本发明的一个实施例中，在电池储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，控制模块130还用于：判断第二电量状态是否达到第二预设电量范围的下限值，若是，则控制电池储能阵列系统停止释放有功功率，并控制混合储能系统进入闭锁状态；若第二电量状态未达到第二预设电量范围的下限值，则判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁AGC控制指令，控制光伏阵列系统和混合储能系统退出一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制光伏阵列系统进入AGC调频控制模式，即由一次调频/虚拟惯量响应控制模式切换至AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将释放有功功率调节量与飞轮储能阵列系统的有功功率和混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
在本发明的一个实施例中，第一预设电量范围为0%~100%，第二预设电量范围为20%~80%。
需要说明的是，该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置100的具体实现方式与本发明上述任意一个实施例的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法的具体实现方式类似，具体请前述关于方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。
根据本发明实施例的用于光伏电站的混合储能调频控制装置100，在光伏电站中加装混合储能系统，使光伏电站同时具备一次调频/虚拟惯量响应的能力，可基于混合储能系统进行充放电，利用飞轮储能阵列系统短时高功率频繁充放电特性，当电网频率发生时间较短且负荷扰动幅度较小的波动时，优先响应电网频率变化，当飞轮储能阵列系统因响应电网频率发生时间较长且负荷扰动幅度较大的波动而导致功率不足或SOC不足时，电池储能阵列系统辅助飞轮储能阵列系统进行调频，配合光伏电站完成功率调节。该用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置可以充分发挥飞轮储能阵列系统可以短时高功率频繁充放电的技术特性，大幅降低电池储能阵列系统的充放电次数，延长其使用寿命，降低电池储能阵列系统的充放电倍率及深度，大幅提高安全性及可靠性，降低电池火灾爆炸等安全隐患，提高光伏电站参与电网一次调频/虚拟惯量响应的调节能力和经济性，避免因光伏电站单独参与电网调频及虚拟惯量响应而导致光伏逆变器频繁调频动作带来的安全性及稳定性差的问题，减少弃光问题，从而利于促进新能源消纳，实现光伏电站在全工况运行条件下具有一次调频/虚拟惯量响应的能力，提高了光伏电站并网的稳定性和抗扰性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，所述光伏电站包括光伏阵列系统和与所述光伏阵列系统连接的混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统，所述用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法包括：
接收到自动发电控制系统下发的AGC控制指令后，实时获取所述光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、所述飞轮储能阵列系统的第一电量状态和所述电池储能阵列系统的第二电量状态；
根据所述第一电量状态和第二电量状态判断所述混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件；
若是，则根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制所述混合储能系统和所述光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应；
若否，则控制所述混合储能系统进入闭锁状态，以对所述混合储能系统的工作状态进行修正，直至所述混合储能系统满足所述一次调频/虚拟惯量响应条件。
2.根据权利要求1所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，当所述第一电量状态处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当所述第一电量状态处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态不处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；或者，当所述第一电量状态不处于第一预设电量范围，且所述第二电量状态处于第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件；
当所述第一电量状态不处于所述第一预设电量范围，且所述第二电量状态不处于所述第二预设电量范围时，确定所述混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件，其中，所述第一预设电量范围的下限值小于所述第二预设电量范围的下限值，所述第一预设电量范围的上限值大于所述第二预设电量范围的上限值。
3.根据权利要求2所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，所述根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，包括：
若所述电网频率偏差超出预设频率偏差范围或所述电网频率变化率超出预设频率变化率范围，则控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式；
若所述电网频率偏差未超出所述预设频率偏差范围，且所述电网频率变化率未超出所述预设频率变化率范围，则控制所述光伏阵列系统进入AGC调频控制模式。
4.根据权利要求3所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，具体包括：
当所述电网频率变化率大于所述预设频率变化率范围的上限值，或者所述电网频率偏差大于所述预设频率偏差范围的上限值时，闭锁所述AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程；
当所述电网频率变化率小于所述预设频率变化率范围的下限值，或者所述电网频率偏差小于所述预设频率偏差范围的下限值时，闭锁所述AGC控制指令，并执行预设的一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程。
5.根据权利要求4所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，预设的所述一次调频/虚拟惯量响应吸收有功功率动作流程，包括：
根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率计算所述混合储能系统的吸收有功功率调节量；
获取所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率，并将所述吸收有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较；
若所述吸收有功功率调节量小于或等于所述飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率，并在所述飞轮储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续单独吸收有功功率，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的上限值；
若所述吸收有功功率调节量大于所述飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于所述混合储能系统的总有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统吸收有功功率，以提供功率补偿，并在所述飞轮储能阵列系统以满功率吸收有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的上限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止吸收有功功率，由所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续以满功率吸收有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的上限值。
6.根据权利要求5所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，其中，在所述电池储能阵列系统单独吸收有功功率的过程中，还包括：
判断所述第二电量状态是否达到所述第二预设电量范围的上限值，若是，则控制所述电池储能阵列系统停止吸收有功功率，并控制所述混合储能系统进入所述闭锁状态；若所述第二电量状态未达到所述第二预设电量范围的上限值，则判断所述电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将所述吸收有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
7.根据权利要求4所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，预设的所述一次调频/虚拟惯量响应释放有功功率动作流程，包括：
根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率计算所述混合储能系统的释放有功功率调节量；
获取所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率，并将所述释放有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较；
若所述释放有功功率调节量小于或等于所述飞轮储能阵列系统的有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统单独释放有功功率，并在所述飞轮储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由所述电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续单独释放有功功率，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的下限值；
若所述释放有功功率调节量大于所述飞轮储能阵列系统的有功功率且小于或等于所述混合储能系统的总有功功率，则控制所述飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统释放有功功率，以提供功率补偿，并在所述飞轮储能阵列系统以满功率释放有功功率的过程中，判断电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式；若否，则判断所述第一电量状态是否达到所述第一预设电量范围的下限值，若达到，则控制所述飞轮储能阵列系统停止释放有功功率，由所述电池储能阵列系统单独释放有功功率；若未达到，则控制所述飞轮储能阵列系统持续以满功率释放有功功率，同时控制所述电池储能阵列系统持续提供功率补偿，直至所述第一电量状态达到所述第一预设电量范围的下限值。
8.根据权利要求7所述的用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，其中，在所述电池储能阵列系统单独释放有功功率的过程中，还包括：
判断所述第二电量状态是否达到所述第二预设电量范围的下限值，若是，则控制所述电池储能阵列系统停止释放有功功率，并控制所述混合储能系统进入所述闭锁状态；若所述第二电量状态未达到所述第二预设电量范围的下限值，则判断所述电网频率是否恢复正常，若是，则解锁所述AGC控制指令，控制所述光伏阵列系统和混合储能系统退出所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式，并控制所述光伏阵列系统进入所述AGC调频控制模式，若否，则返回重新执行将所述释放有功功率调节量与所述飞轮储能阵列系统的有功功率和所述混合储能系统的总有功功率进行比较的步骤。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一次调频/虚拟惯量响应控制方法，其特征在于，所述第一预设电量范围为0%~100%，所述第二预设电量范围为20%~80%。
10.一种用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置，其特征在于，所述光伏电站包括光伏阵列系统和与所述光伏阵列系统连接的混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能阵列系统和电池储能阵列系统，所述用于光伏电站的一次调频/虚拟惯量响应控制装置包括：
获取模块，用于在接收到自动发电控制系统下发的AGC控制指令后，实时获取所述光伏电站并网点处的电网频率偏差、电网频率变化率、所述飞轮储能阵列系统的第一电量状态和所述电池储能阵列系统的第二电量状态；
判断模块，用于根据所述第一电量状态和第二电量状态判断所述混合储能系统是否满足一次调频/虚拟惯量响应条件；
控制模块，用于当所述混合储能系统满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，根据所述电网频率偏差和所述电网频率变化率控制所述光伏阵列系统和混合储能系统进入一次调频/虚拟惯量响应控制模式，以在所述一次调频/虚拟惯量响应控制模式下，控制所述混合储能系统和所述光伏阵列系统进行一次调频/虚拟惯量响应；以及，当所述混合储能系统不满足一次调频/虚拟惯量响应条件时，控制所述混合储能系统进入闭锁状态，以对所述混合储能系统的工作状态进行修正，直至所述混合储能系统满足所述一次调频/虚拟惯量响应条件。
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