CN114221356B - 一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统，其包括：将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息，飞轮储能系统自身感应频率的变化进行调节，并将状态数据传输至EMS，至少一组电化学储能系统正常运行，判断是否有调频或快速调压指令，有则进行调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；进行AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系选择一自用模式运行，调用功率分配函数。

Description

一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统
技术领域
本发明涉及一种储能技术领域，特别是关于一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统。
背景技术
飞轮储能本质是一种物理功率型储能装置，不同于电化学储能技术，其优越性体现在快速性和高频次充放电特性上。应用在电网电源侧、用户侧调频等领域具有先天优势。结合飞轮储能功率密度大，充放电次数高，和电化学储能能量密度大的特点，以混合型储能参与调频，抑制频率波动，由飞轮储能就地补偿抑制短时快速频率扰动，由电化学储能补偿长时间尺度频率扰动是一种较好的调频解决方案。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统，其通过混合型储能的配合使用，充分发挥功率型储能和能量型储能各自的优势，避免能量型储能寿命的滥用。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法，其包括：将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
进一步，所述飞轮储能系统和所述电化学储能系统的内环控制方法，包括：内环控制在dq坐标系下包括电压环和电流环，由电压外环经PI调节器控制生成电流环参考值后，输入电流控制环，经PI调节器控制后生成电压调制信号，再反变换至三相静止坐标系下产生驱动信号。
进一步，所述飞轮储能系统响应短时间尺度的高频频率变化，其功率外环采用就地补偿控制方法。
进一步，所述就地补偿控制方法包括：由飞轮储能自动感应系统频率的变化，一旦系统频率高频扰动，则利用频率调节函数控制输出功率对频率扰动进行抑制；当SOC偏离SOC ref 的设定值时SOC支路将开始调节，当扰动过后系统进入新的稳态后，SOC调节支路自动将SOC恢复至SOC ref ，为应对下次扰动保持可充可放的状态。
进一步，所述电化学储能系统响应长时间尺度的非高频频率变化，其功率外环采用分层控制与就地控制相结合的控制方法。
进一步，当所述电化学储能系统运行于并网状态时，电网电压、频率由大电网支撑，电化学储能系统功率外环采用分层控制，运行在PQ控制模式下，功率指令由EMS下达。
进一步，当所述电化学储能系统运行于离网状态时，由电化学储能系统建立离网微网电压和频率，则电化学储能系统功率外环外用就地控制，运行在下垂控制模式下。
一种基于混合型储能的频率扰动抑制系统，其包括：检测模块，将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统， EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；调频或快速调压模块，根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；AGC或AVC模块，进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明为电力系统新能源占比不断提高背景下的调频需求提供了可行解决方案。
2、混合型储能频率扰动抑制方案的设计，可充分发挥功率型和能量型储能的特点，避免能量型储能寿命的滥用。
3、采用本发明的混合型储能调频的解决方案，对火电机组而言可延长其寿命，对新能源场站而言不必再预留调频余量，可提高其发电量，在负荷侧也可提高其电能质量的为电网提供一定支撑。
附图说明
图1是本发明一实施例中的混合型储能接入系统拓扑图；
图2是本发明一实施例中的混合型储能运行模式；
图3是本发明一实施例中的储能PCS内环控制框图；
图4是本发明一实施例中的飞轮储能功率环控制框图；
图5是本发明一实施例中的电化学储能功率环控制框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明采用飞轮储能系统和电化学储能系统相结合的方式，通过针对性的控制策略设计有效结合两种储能的优势实现其最优利用；设计了混合型储能与EMS之间的通信及控制架构，混合型储能与EMS系统的有机结合可保证系统高效、可靠的运行。本发明主要包括：
（1）设计功率型储能（飞轮储能）就地补偿的控制策略，主要响应短时间尺度的频率扰动，最大化发挥其响应速度快和充放电次数高的优势，同时可接受EMS控制指令；
（2）能量型储能以分层控制和就地补偿相结合的方式主要响应长时间尺度的频率扰动，最大化发挥其能量密度高的优势，同时节约其使用寿命，通过针对性的控制策略设计有效结合两种储能的优势实现其最优利用；
（3）采用混合型储能与EMS之间的通信及控制架构，混合型储能与EMS系统的有机结合可保证系统高效、可靠的运行。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法，本实施例的方法可应用于电源侧，也可应用于负荷侧，并不限于本实施例中所提到的新能源场站调频，任何应用该方法更改应用场景的尝试都应在本发明保护范围内。本实施例中，该方法包括以下步骤：
1）将检测到的电网扰动信号分别传输至能量管理系统EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，能量管理系统EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，一直处于工作状态，并将状态数据传输至能量管理系统EMS；
其中，飞轮储能系统采用就地补偿，响应短时间尺度的频率扰动，最大化发挥其响应速度快和充放电次数高的优势，同时可接受电网调度指令；当飞轮储能系统放电进行频率扰动抑制后，飞轮储能通过ω-SOC协调控制使得飞轮储能SOC具备自恢复能力，只有在飞轮储能持续进行充电或放电至SOC保护阈值时，飞轮储能接受EMS指令使SOC恢复至SOC ref ，或进行停机操作；
电化学储能系统采用分层控制和就地补偿相结合的方式，响应长时间尺度的频率扰动，最大化发挥其能量密度高的优势，同时节约其使用寿命。
2）如图2所示，根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；反之，若没有调频或快速调压指令，进入下一步；
3）进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数；
其中，自用模式包括但不限于：本地手动功率指令、预测纠偏功能、弃风消纳功能、调峰调频辅助服务以及弃风消纳功等模式。
在本实施例中，混合型储能接入EMS的结构，以新能源场站为例，飞轮储能和电化学储能以混合型储能形式接入风电场电力系统如图1所示。
图1中，C 1 为风力发电机变流器直流侧支撑电容，L f1 为风力发电机变流器交流侧滤波电感，C f1 为风力发电机变流器交流侧滤波电容； C 3 为飞轮储能直流侧支撑电容，L f3 为飞轮储能逆变器交流侧滤波电感，C f3 为飞轮储能逆变器交流侧滤波电容；C 4 为电化学储能直流侧支撑电容，L f4 为电化学储能逆变器交流侧滤波电感，C f4 为电化学储能逆变器交流侧滤波电容。
图1中，所有设备运行情况、断路器开合状态等信息均以通信方式采集至EMS能量管理系统进行分析管理，并将控制指令下发到各设备及断路器，其通讯链路如图中红色和蓝色虚线所示，其中红色表示单向通讯，只采集监测信号，蓝色表示双向通讯，既采集信息也下发控制指令，采集关键信息量通过绿色字符在通讯链路中进行标注。详细说明如下：采集35kV母线线电压U ab 、U bc ，相电流I a ，I b ，I c ，并通过线电压计算35kV微电网母线电压的幅值，频率和相位；采集QF4断路器开合状态on/off；采集QF1断路器开合状态on/off，及其变压器侧的线电压U ab1 、U bc1 ，相电流I a1 ，I b1 ，I c1 ，并由此计算风力发电机组实际出力功率；采集QF3断路器开合状态on/off，飞轮储能直流侧支撑电容电压U dc3 ，逆变侧电流I al3 ，I bl3 ，I cl3 ，变压器低压侧的线电压U ab3 、U bc3 ，相电流I a3 ，I b3 ，I c3 ，飞轮储能转子转速和荷电状态SOC 3 ，并由此计算飞轮储能实际出力功率；采集QF4断路器开合状态on/off，电化学储能直流侧支撑电容电压U dc4 ，逆变侧电流I al4 ，I bl4 ，I cl4 ，及其变压器低压侧的线电压U ab4 、U bc4 ，相电流I a4 ，I b4 ，I c4 ，及电化学储能荷电状态SOC 4 ，并由此计算电化学储能实际出力功率。
上述步骤2）-步骤3）中，飞轮储能和电化学储能分别采用不同的控制方法，以充分发挥各自的优势，将混合型储能性能和价值发挥至最佳。飞轮储能系统和电化学储能系统的内环控制方法相同，如图3中所示，包括：
内环控制在dq坐标系下包括电压环和电流环，由电压外环经PI调节器控制生成电流环参考值后，输入电流控制环，经PI调节器控制后生成电压调制信号，再反变换至三相静止坐标系下产生驱动信号。内环控制中引入了虚拟阻抗技术、电压环解耦控制技术、电流环解耦控制技术和输出电压前馈控制技术。
图中U din 为功率外环输入电压控制环的d轴电压，U qin 为功率外环输入电压控制环的q轴电压，i dinv 为PCS输出电流d轴分量，i qinv 为PCS输出电流q轴分量，i ld 为PCS滤波电感电流d轴分量，i lq 为PCS滤波电感电流q轴分量，Z vir 为虚拟阻抗，U dinv 为PCS输出电压d轴分量，U qinv 为PCS输出电压q轴分量，F为输出电压前馈控制函数，i cdref 为电压控制环d轴输出，i cqref 为电压控制环q轴输出，i cd 为滤波电容电流d轴分量，i cq 为滤波电容电流q轴分量，ω为系统角频率，θ为PCS输出三相电压相位，L f 为滤波电感（即图1中所示L f3 或L f4 ，应用于飞轮储能系统时为L f3 ，应用于电化学储能系统时为L f4 ），C f 为滤波电感（即图1中所示C f3 或C f4 ，应用于飞轮储能系统时为C f3 ，应用于电化学储能系统时为C f4 ）。
上述实施例中，根据飞轮储能和电化学储能应对不同时间尺度的频率变化功能定位，飞轮储能系统和电化学储能系统采用不同的功率外环。借助飞轮储能作为功率型响应速度快、功率密度大，充放电次数高的优势，所以由飞轮储能承担系统频率短时间尺度高频变化响应；结合电化学储能能量密度大的优势和充放电次数有限的特性，由电化学储能系统承担长时间尺度非高频频率变化响应。
飞轮储能主要响应短时间尺度的高频频率变化，因此功率外环采用就地补偿控制方法，如图4所示。就地补偿控制由飞轮储能PCS自动感应系统频率的变化，一旦系统频率发生突变（即频率发生高频扰动），则由频率调节支路发挥主导作用，利用频率调节函数控制输出功率对频率扰动进行抑制；当SOC偏离SOC ref 的设定值时SOC支路将开始调节作用，偏离得越多SOC调节支路的作用越强，当扰动过后系统进入新的稳态后，SOC调节支路起主导作用自动将SOC恢复至SOC ref 左右，为应对下次扰动保持可充可放的状态。
因为不论是采用现有的通过滤波器方案分离高频分量给飞轮储能，非高频分量给其它储能进行补偿的方案，还是通过能量管理装置分离高频分量给飞轮储能，非高频分量给其它储能进行补偿的方案，都存在时间上的延迟，尤其是通过滤波器分离高频分量和非高频分量，其造成的时间延迟已经严重影响了飞轮储能响应的快速性，使得系统无法充分发挥飞轮储能的价值，因此本实施例中采用就地补偿的控制方法，不再采用通过检测或分离高频分量的手段，避免了检测和通讯造成的时间延迟，由飞轮储能PCS自动感应系统频率的变化，一旦系统频率发生突变（即频率发生高频扰动），则由频率调节支路发挥主导作用，利用频率调节函数控制输出功率对频率扰动进行抑制；当SOC偏离SOC ref 的设定值时SOC支路将开始调节作用，偏离得越多SOC调节支路的作用越强，当扰动过后系统进入新的稳态后，SOC调节支路起主导作用自动将SOC恢复至SOC ref 左右，为应对下次扰动保持可充可放的状态。
图4中，F（K SOC ，SOC，SOC ref ）为SOC调节函数，其中K SOC 为SOC调节支路系数， SOC为飞轮储能实际荷电状态反馈值，与图1中SOC 3 对应，SOC ref 为SOC设定参考值； F（K ω ，ω，t c ）为频率调节函数，其中K ω 为ω调节支路比例系数，ω为锁相环所得系统角频率， t c 为响应时间。β（SOC）为自适应权重系数函数，P soc 为SOC调节支路调节输出，P ω 为ω调节支路调节输出，P ref 为功率控制环参考值（SOC调节支路和ω调节支路按权重分配输出量的叠加），P为飞轮储能实际输出功率反馈值，Δω为功率环调节输出角频率差值，ω syn 为并网过程中同期调节输出角频率叠加量，f 0 为系统额定频率设定值（本实施例设定为50Hz），ω为飞轮储能系统实际角频率，θ为飞轮储能系统相位，与图1中进行坐标变换的相位相同。图4中，K SOC ，t c ，K ω ， f 0 等参数均预设在PCS控制器中，但仍可由上层控制器EMS调整，但这种调整只在必要时进行。
电化学储能系统主要响应长时间尺度的非高频频率变化，因此功率外环设计采用分层控制与就地控制相结合的控制方法，当用于负荷侧离网运行，由电化学储能支撑系统频率和电压时，电化学储能运行在下垂控制模式，当用于电源侧或负荷侧并网运行时，电化学储能运行在PQ控制模式。功率输出参考值指令（P ref0 和P ref1 ）由上层EMS下发。当电化学储能并网运行时功率输出参考值指令来源于上层控制器EMS，而EMS采集系统信息后检测到频率的变化或收到上层调度指令后，再将控制指令下发给储能PCS造成的延时不可忽略，所以电化学储能系统不可能快速响应短时间尺度的频率扰动，与飞轮储能相比其响应速度存在一定的滞后；当电化学储能离网运行时，由于下垂控制策略本身的响应特性相对较慢，加上电化学储能瞬间出力能力比飞轮储能相对较弱，所以电化学储能受限于响应速度主要响应长时间尺度的非高频频率变化。此外，电化学储能使用寿命受充放电次数的限制，为充分利用其价值，其充放电操作也不应频繁变化，EMS控制指令的下发也应尽量降低电化学储能的充放电频次。
如图5所示，电化学储能系统采用的功率外环设计采用分层控制与就地控制相结合的控制方法，具体为：
当电化学储能系统运行于并网状态时，电网电压、频率由大电网支撑，电化学储能系统功率外环采用分层控制，运行在PQ控制模式下，其中功率指令由上层EMS系统下达；当电化学储能系统运行于离网状态时，此时由电化学储能系统建立离网微网电压和频率，则电化学储能系统功率外环外用就地控制，运行在下垂控制模式下。
图5中，P ref0 为下垂控制支路功率指令参考值，P为电化学储能系统输出有功功率反馈值，∆P 0 为下垂控制支路有功功率指令参考值与实际反馈值的差值，n为P-f下垂系数，Δω 1 为下垂控制支路调节输出角频率差值；P ref1 为P-Q控制支路功率指令参考值，P为电化学储能系统输出有功功率反馈值，∆P 1 为P-Q控制支路有功功率指令参考值与实际反馈值的差值，Δω 2 为P-Q控制支路调节输出角频率差值。ω syn 为并网过程中同期调节输出角频率叠加量，当并网完成后或离网运行由储能系统建立微电网母线电压和系统频率时，ω syn 为0，f 0 为系统额定频率设定值（本文设置为50Hz，但该值可由EMS进行调整），ω为飞轮储能系统实际角频率，θ为飞轮储能系统相位，与图1中进行坐标变换的相位相同。
当储能系统运行在并网状态时，图5中功率环P-Q控制支路选择器选择2档位，其功率输出指令完全由上层控制器（本实施例中指EMS）下发；当储能系统运行在离网状态时，图5中功率环P-Q控制支路选择器选择1档位，即将P-Q控制支路置0，其功率输出由下垂控制支路决定。图5中，P ref0 ，n，f 0 及PI控制器参数等参数均为预设在PCS控制中但可由上层控制EMS进行调整，P ref1 及P-Q控制支路选择器控制只由上层控制器EMS进行设置。
上述各实施例中，本发明还可以采用更改混合型储能的配置形式，比如超级电容+锂电等。
上述各实施例中，本发明还可以更改控制器，如将PI控制器改为重复控制器或PR控制器或P控制器或类似控制器的组合。还可以改变控制坐标系，比如在αβ坐标系或αβ-dq混合坐标系下应用此算法控制，都未脱离本发明的精神实质。
在本发明的一个实施例中，提供一种基于混合型储能的频率扰动抑制系统，其包括：
检测模块，将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统， EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；
调频或快速调压模块，根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；
AGC或AVC模块，进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
本实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
在本发明一实施例中提供的计算设备结构示意图，该计算设备可以是终端，其可以包括：处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、存储器(memory)、显示屏和输入装置。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现一种抑制方法；该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、管理商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：
将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过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-Only Memory)、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。
本领域技术人员可以理解，本实施例中示出的设备结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在本发明的一个实施例中，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
在本发明的一个实施例中，提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法，例如包括：将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统则选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：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 (5)

1.一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法，其特征在于，包括：
将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统，EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；
根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；
若没有，则进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统选择一种自用模式运行，调用功率分配函数；
所述飞轮储能系统响应短时间尺度的高频频率变化，其功率外环采用就地补偿控制方法；
所述就地补偿控制方法包括：由飞轮储能系统自动感应系统频率的变化，一旦系统频率高频扰动，则利用频率调节函数控制输出功率对频率扰动进行抑制；当SOC偏离SOC ref 的设定值时SOC支路将开始调节，当扰动过后系统进入新的稳态后，SOC支路自动将SOC恢复至SOC ref ，为应对下次扰动保持可充可放的状态；
所述电化学储能系统响应长时间尺度的非高频频率变化，其功率外环采用分层控制与就地控制相结合的控制方法；
当所述电化学储能系统运行于并网状态时，电网电压、频率由大电网支撑，电化学储能系统功率外环采用分层控制，运行在PQ控制模式下，功率指令由EMS下达；
当所述电化学储能系统运行于离网状态时，由电化学储能系统建立离网微网电压和频率，则电化学储能系统功率外环采 用就地控制，运行在下垂控制模式下。
2.如权利要求1所述频率扰动抑制方法，其特征在于，所述飞轮储能系统和所述电化学储能系统的内环控制方法相同，包括：内环控制在dq坐标系下包括电压环和电流环，由电压环经PI调节器控制生成电流环参考值后，输入电流环，经PI调节器控制后生成电压调制信号，再反变换至三相静止坐标系下产生驱动信号。
3.一种基于混合型储能的频率扰动抑制系统，用于执行如权利1或2中所述频率扰动抑制方法，其特征在于，包括：
检测模块，将检测到的电网扰动信号分别传输至EMS、飞轮储能系统和电化学储能系统， EMS采集电化学储能系统的运行信息；飞轮储能系统自身感应频率的变化并进行调节，并将状态数据传输至EMS；
调频或快速调压模块，根据采集到的飞轮储能系统和电化学储能系统运行信息判断各组电化学储能系统是否正常运行，至少一组电化学储能系统正常运行，则判断是否有调频或快速调压指令，若有，则进行第一优先级的调频或快速调压，电网调度下发一次调频或快速调压指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；
AGC或AVC模块，没有调频或快速调压指令时，进行第二优先级AGC或AVC指令判断，当AGC或AVC下发指令后，EMS响应并调用功率分配函数向电化学储能系统下发功率指令；若既没有一次调频和快速调压调度指令，也没有AGC或AVC调度指令，则电化学储能系统选择一种自用模式运行，调用功率分配函数。
4.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至2所述方法中的任一方法。
5.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至2所述方法中的任一方法的指令。
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