CN116454953A - 一二次融合分布式构网型储能方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能方法及装置，所述方法包括：根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势相位的运动动态，进一步将储能装置的运动动态与交流主网同步；采集并网点的电压幅值以及频率，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值，对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，含光伏的配电台区通过并网点连接所述交流主网，以对分布式光伏装置进行功率指令分配，分配后，对分布式光伏发电装置进行功率外环控制。以解决利用跟网型控制难以维持扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性的问题。
Description
技术领域
本申请涉及配网侧储能领域，尤其涉及一种一二次融合分布式构网型储能方法及装置。
背景技术
变流器控制模式可分为跟网型(grid-following，GFL)和构网型(grid-forming，GFM)。变流器可以采用跟网控制，与电网同步需要锁相环测量并网点的相位信息，在弱电网中会存在稳定问题。在系统强度弱、物理惯性低的电网中，变流器采用构网控制，构网型变流器采用与同步发电机类似的功率同步策略，不需要借助锁相环便可实现同步，辅以储能元件或预留备用容量时，构网型变流器还能为系统提供虚拟惯性和阻尼。
配网侧储能装置用于平抑波动性导致的源荷不平衡，在主网停电时作为备用电源提升系统供电可靠性。但当配网侧储能采用跟网型控制时，对外呈现出电流源/功率源特性，缺乏电压动态支撑能力，虽然可以维持静态源荷平衡，但难以维持功率阶跃、主网失电等扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性。
发明内容
本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能方法及装置，以解决利用跟网型控制难以维持扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性的问题。
第一方面，本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能方法，包括：根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态；根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态；将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步；采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值；根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，所述含光伏的配电台区通过所述并网点连接所述交流主网；根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配；对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
可选的，根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态，还包括：
根据所述储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，按照下式计算储能装置的内电势旋转速度；
根据所述内电势旋转速度，按照下式计算储能装置的内电势相位；
其中，Pref为储能装置的有功功率指令值，Pe为储能装置的有功功率瞬时值，TP为惯量，s为拉普拉斯算子；
根据所述内电势相位对内电势相位的运动动态进行控制。
可选的，根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态，还包括：
根据所述储能装置的无功功率指令值与瞬时值的偏差，按照下式计算所述储能装置的内电势电压幅值；
其中，Kc为无功幅值控制的控制参数，Qref为储能装置的无功功率指令值，Qe为储能装置的无功功率瞬时值，s为拉普拉斯算子；
根据所述内电势幅值对内电势电压幅值的运动动态进行控制。
可选的，将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步，包括：
根据直流母线电压偏差，利用PI调节器调节并网点控制的所述储能装置的有功功率指令值；
按照下式计算所述储能装置的有功功率指令值；
其中，KAdc为储能控制器增益，τdc为储能系统控制器时间常数，为直流母线电压偏差，s为拉普拉斯算子；
根据所述有功功率指令值控制储能装置内电势电压幅值的运动动态，以使所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值与交流主网的相位以及幅值的运动动态同步。
可选的，还包括：采集参考电压幅值以及参考频率。
可选的，其特征在于，根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的多个分布式光伏装置进行下垂指令计算；
按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额；
Ptotal＝Gf(f*-fPCC)
按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额；
Qtotal＝Gv(U*-UPCC)
其中，Gf为有功频率下垂系数，f*为参考频率，fPCC为并网点频率，U*为参考电压，Gv为无功频率下垂系数，UPCC为并网点电压幅值；
得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额。
可选的，根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配，包括：
根据分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，分布式光伏发电装置当前无功功率输出值；
按照下式计算有功功率裕度；
按照下式计算无功功率裕度；
其中，Sn，i为换流器容量，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率输出值，n为系统中包含分布式光伏发电装置的数量，i为当前分布式光伏发电装置；
根据有功功率裕度，按照下式计算分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率；
根据无功功率裕度，按照下式计算分布式光伏发电装置参与一次调压的无功功率；
其中，Pmargin，i为一次调频的有功功率裕度，Ptotal为所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额，Qmargin，i为一次调压的无功功率裕度，Qtotal为所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额，i为当前分布式光伏发电装置；
根据所述一次调频的有功功率以及一次调压的无功功率对分布式光伏装置进行功率指令分配。
可选的，对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制，包括：
按照下式计算所述分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值；
按照下式计算所述分布式光伏发电装置的当前无功功率指令值；
其中，为分布式光伏发电装置当前有功功率指令值，/>为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Psingle，i为分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率，Qsingle，i为分布式光伏发电装置参与一次调压的无功功率；
根据所述分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值以及无功功率指令值，对分配后的所述分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
第二方面，本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能装置，包括：构网型储能单元以及分布式光伏能量管理单元；
所述构网型储能单元包括储能协调控制模块以及储能硬件模块；所述储能协调控制模块包括有功-相位控制模块、无功-幅值控制模块；所述有功-相位控制模块用于根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态；所述无功-幅值控制模块用于根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态；所述储能硬件模块将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步；
所述分布式光伏能量管理单元包括采集模块、分配模块以及控制模块；所述采集模块用于采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值；所述分配模块用于根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额；根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配；所述控制模块用于对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
由以上技术方案可知，本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能方法及装置，所述方法包括：根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势相位的运动动态，进一步将储能装置的运动动态与交流主网同步；采集并网点的电压幅值以及频率，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值，对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，含光伏的配电台区通过并网点连接所述交流主网，以对分布式光伏装置进行功率指令分配，分配后，对分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
相比配网侧储能装置，本申请提供的一二次融合构网型储能装置具有主动管理、独立构网、电能质量改善技术优势，能够提升主网失电、联络线故障等工况下配电台区的运行弹性，以解决利用跟网型控制难以维持扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性的问题。且本申请无需对逆变器跟网型控制进行改造，可降低存量配电台区的改造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种一二次融合分布式构网型储能装置连接示意图；
图2为有功相位控制以及无功幅值控制示意图；
图3为图1装置各部分的有功、无功功率示意图；
图4为非计划并离网切换过程中频率电压及装备出力动态演化案例；
图5为一种一二次融合分布式构网型储能方法流程示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
具有出力波动性的分布式新能源的渗透率不断提升，配网侧储能装置也得到应用，配网侧储能装置用于平抑波动性导致的源荷不平衡，在主网停电时作为备用电源提升系统供电可靠性。然而，配网侧储能大多采用跟网型控制，跟网型控制对外呈现出电流源/功率源特性，缺乏电压动态支撑能力，虽然可以维持静态源荷平衡，但是难以维持功率阶跃、主网失电等扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性。
为解决上述问题，参见图1、图5，本申请部分实施例提供一种一二次融合分布式构网型储能方法，包括：
S100：根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态。
要得到内电势旋转速度，首先，需要根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，即在一些实施例中，根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势相位的运动动态，需要按照下式计算储能装置的内电势旋转速度；
再根据内电势旋转速度，按照下式计算储能装置的内电势相位；
其中，Pref为储能装置的有功功率指令值，Pe为储能装置的有功功率瞬时值，TP为惯量，s为拉普拉斯算子；
以达到根据内电势相位对内电势相位的运动动态进行控制的目的。
其中，储能装置可以为储能电池，例如：根据储能电池的有功功率指令值以及瞬时值，计算储能电池的内电势旋转速度，进而计算储能电池的内电势相位，储能交流器可以对内电势相位的运动动态进行控制。
S200：根据储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势电压幅值的运动动态。
在得到储能装置内电势相位后，储能交流器可以对内电势相位的运动动态进行控制，除了对相位的运动动态进行控制外，还需要对内电势幅值的运动动态进行控制，在一些实施例中，根据储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势电压幅值的运动动态，首先根据储能装置的无功功率指令值与瞬时值的偏差，按照下式计算储能装置的内电势电压幅值；
其中，Kc为无功幅值控制的控制参数，Qref为储能装置的无功功率指令值，Qe为储能装置的无功功率瞬时值，s为拉普拉斯算子；
再根据内电势幅值对内电势电压幅值的运动动态进行控制。
其次，根据储能电池的无功功率指令值以及瞬时值，对内电势电压幅值进行计算，储能交流器可以对内电势幅值的运动动态进行控制。
S300：将储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步。
可以理解的是，与交流主网同理，还可以为上级配网；
在储能装置与交流主网或上级配网同步的过程中，对储能装置进行调节，即在一些实施例中，为了将储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网或上级配网同步，首先根据直流母线电压偏差，再利用PI调节器调节并网点控制的储能装置的有功功率指令值；
然后，按照下式计算储能装置的有功功率指令值；
其中，KAdc为储能控制器增益，τdc为储能系统控制器时间常数，为直流母线电压偏差；
再根据有功功率指令值控制储能装置内电势电压幅值的运动动态，以使储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值与交流主网或上级配网的相位以及幅值的运动动态同步。
需要说明的是，对于交流主网或上级配网统的运动动态，是暂不考虑储能系统的具体拓扑、类型和控制，近似认为交流主网或上级配网直接连接在直流母线上，即直流母线电压直接反映了交流主网或上级配网的运动动态，因此，根据直流母线电压偏差，来调节储能装置的运动动态。
参见图2，对于储能过程，首先对储能装置进行有功-相位控制，即控制储能装置的内电势相位运动动态，然后对储能装置进行无功幅值控制，即控制储能装置内电势电压幅值的运动动态，以实现储能装置的相位、幅值运动动态与交流主网或上级配网的同步。
交流主网或上级配网与储能装置通过并网点连接，当交流主网或上级配网中与储能电池同步后，可以根据采集的电压幅值以及频率计算电压幅值偏差值和频率偏差值，即：
首先，在一些实施例中，采集参考电压幅值以及参考频率。预先采集参考电压幅值以及参考频率，当采集完成并网点的电压幅值以及频率后，可直接与参考数据进行对比，节省时间；还可以预先设定参考电压幅值以及参考频率。
再将参考电压幅值以及参考频率与采集点进行对比，即S400：采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值。
S500：根据电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额。
在一些实施例中，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额的步骤；
首先可以按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额；
Ptotal＝Gf(f*-fPCC)
再按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额；
Qtotal＝Gv(U*-UPCC)
其中，Gf为有功频率下垂系数，f*为参考频率，fPCC为并网点频率，U*为参考电压，Gv为无功频率下垂系数，UPCC为并网点电压幅值。
以得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额。
S600：根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配。
在获取到所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额后，在一些实施例中，根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配的步骤，首先根据分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，分布式光伏发电装置当前无功功率输出值；
按照下式计算有功功率裕度；
按照下式计算无功功率裕度；
其中，Sn，i为换流器容量，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率输出值，n为系统中包含分布式光伏发电装置的数量，i为当前分布式光伏发电装置；
在得到有功功率裕度、无功功率裕度后，计算有功功率；
再根据无功功率裕度，按照下式计算无功功率；
其中，Pmargin，i为一次调频的有功功率裕度，Ptotal为所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额，Qmargin，i为一次调压的无功功率裕度，Qtotal为所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额，i为当前分布式光伏发电装置；
最后，根据所述一次调频的有功功率以及一次调压的无功功率对分布式光伏装置进行功率指令分配。
例如：储能系统中包括N台分布式光伏发电装置，对于第i台分布式光伏发电装置，采集分布式光伏发电装置的有功功率当前输出值以及无功功率当前输出值，在得到第i台分布式光伏发电装置的有功功率裕度以及无功功率裕度后，能量管理系统分配给第i台分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率以及一次调压的无功功率，按照功率指令进行分配。
S700：对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
为进行功率外环控制，需要先得到分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值、无功功率指令值，即在一些实施例中，对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制的步骤，首先按照下式计算分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值；
再按照下式计算分布式光伏发电装置的当前无功功率输出值；
其中，为分布式光伏发电装置当前有功功率指令值，/>为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Psingle，i为分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率，Qsingle，i为分布式光伏发电装置参与一次调压的无功功率；
然后，根据分布式光伏发电装置的当前有功功率输出值以及无功功率输出值，对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
参见图4，利用五个案例模拟有功失配的非计划离网情况下，本实施例提供的方法在短时有功支撑以实现频率稳定控制的能力。根据图4可以看出五个案例的储能控制参数一致、新能源有功-频率、无功-电压等关键参数一致，离网时间设置为t＝2s，离网方式为PCC处断路器断开。
当离网瞬间的有功功率缺额从0p.u.上升至0.3p.u.时，(功率缺额是指并离网的切换瞬间系统总负荷与电源总出力的功率差值，也可理解为离网前PCC节点处与交流主网交换的功率值)，构网型储能提供的短时有功功率支撑幅值近似等比例上升，而新能源参与系统频率支撑的一次调频功率在扰动发生后缓慢上升，这是由于新能源的电流源特性及级联控制环路导致的响应时延。从频率动态演化趋势看，随着有功功率缺额增大，离网后的频率变化率增大，频率最低点降低，稳态频率偏差增大。
对比0.3p.u.功率缺额情况下配置构网型储能装置与否的案例，不使用本实施例时，系统在离网切换过程中出现了失稳问题，这是由于缺乏内电势支撑，频率呈现出非线性演化特征，基于功率下垂的跟网型光伏变流器难以构建大扰动下的系统频率电压，从而导致锁相失败进而引发失稳。
因此，本实施例提供的方法在有功失配的非计划离网情况下提供了短时有功支撑以实现频率稳定控制，新能源有功-频率功率下垂控制实现了离网后长时间尺度的功率支撑与分配。两者共同作用维持了新能源配电台区的离网切换及后续稳定运行。
基于上述一种一二次融合分布式构网型储能方法，本申请部分实施例提供一种一二次融合分布式构网型储能装置，所述装置包括：构网型储能单元以及分布式光伏能量管理单元；
参见图3，在一些实施例中，构网型储能单元是在并网点与交流主网或上级配网连接，分布式光伏能量管理单元是与储能模块是通过二次接线、光纤或无线通信等方式完成信息交互的，分布式光伏发电装置是通过0.1mH的线路连接至并网点。
构网型储能单元包括储能协调控制模块以及储能硬件模块；储能协调控制模块包括有功-相位控制模块、无功-幅值控制模块；所述有功-相位控制模块用于根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势相位的运动动态；所述无功-幅值控制模块用于根据储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势电压幅值的运动动态；所述储能硬件模块将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步。
构网型储能单元主要用于储能以及对储能装置的控制，示例性的，可采用储能电池以及储能交流器等一次设备，储能交流器可控制储能电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。储能交流器包括DC/AC双向变流器、控制单元等。储能交流器控制单元通过通讯接收后台控制指令，根据功率指令的符号及大小控制变流器对储能电池进行充电或放电，实现有功功率及无功功率的调节。储能交流器控制器通过CAN接口与BMS通讯，获取储能电池组状态信息，可实现对储能电池的保护性充放电，实现储能电池安全运行。
分布式光伏能量管理单元包括采集模块、分配模块以及控制模块；采集模块用于采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值；分配模块用于根据电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额；根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配；控制模块用于对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
本申请提供一种一二次融合分布式构网型储能方法及装置，所述方法包括：根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制储能装置内电势相位的运动动态，进一步将储能装置的运动动态与交流主网同步；采集并网点的电压幅值以及频率，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值，对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，含光伏的配电台区通过并网点连接所述交流主网，以对分布式光伏装置进行功率指令分配，分配后，对分布式光伏发电装置进行功率外环控制。以解决利用跟网型控制难以维持扰动事件下配电网的电能质量及运行稳定性的问题。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，包括：
根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态；
根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态；
将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步；
采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值；
根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，所述含光伏的配电台区通过所述并网点连接所述交流主网；
根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对所述分布式光伏装置进行功率指令分配；
对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
2.根据权利要求1所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态，还包括：
根据所述储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，按照下式计算储能装置的内电势旋转速度；
根据所述内电势旋转速度，按照下式计算储能装置的内电势相位；
其中，Pref为储能装置的有功功率指令值，Pe为储能装置的有功功率瞬时值，TP为惯量，s为拉普拉斯算子；
根据所述内电势相位对内电势相位的运动动态进行控制。
3.根据权利要求1所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态，还包括：
根据所述储能装置的无功功率指令值与瞬时值的偏差，按照下式计算所述储能装置的内电势电压幅值；
其中，Kc为无功幅值控制的控制参数，Qref为储能装置的无功功率指令值，Qe为储能装置的无功功率瞬时值，s为拉普拉斯算子；
根据所述内电势幅值对内电势电压幅值的运动动态进行控制。
4.根据权利要求1所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步，包括：
根据直流母线电压偏差，利用PI调节器调节并网点控制的所述储能装置的有功功率指令值；
按照下式计算所述储能装置的有功功率指令值；
其中，KAdc为储能控制器增益，τdc为储能系统控制器时间常数，为直流母线电压偏差，s为拉普拉斯算子；
根据所述有功功率指令值控制储能装置内电势电压幅值的运动动态，以使所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值与交流主网的相位以及幅值的运动动态同步。
5.根据权利要求1所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，还包括：
采集参考电压幅值以及参考频率。
6.根据权利要求1所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，
根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的多个分布式光伏装置进行下垂指令计算；
按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额；
Ptotal＝Gf(f*-fPCC)
按照下式计算所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额；
Qtotal＝Gv(U*-UPCC)
其中，Gf为有功频率下垂系数，f*为参考频率，fPCC为并网点频率，U*为参考电压，Gv为无功频率下垂系数，UPCC为并网点电压幅值；
得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额。
7.根据权利要求6所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配，包括：
根据分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，分布式光伏发电装置当前无功功率输出值；
按照下式计算有功功率裕度；
按照下式计算无功功率裕度；
其中，Sn,i为换流器容量，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率输出值，n为系统中包含分布式光伏发电装置的数量，i为当前分布式光伏发电装置；
根据有功功率裕度，按照下式计算分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率；
根据无功功率裕度，按照下式计算分布式光伏发电装置参与一次调压的无功功率；
其中，Pmargin,i为一次调频的有功功率裕度，Ptotal为所有分布式光伏发电装置一次调频的有功功率总额，Qmargin,i为一次调压的无功功率裕度，Qtotal为所有分布式光伏发电装置一次调压的无功功率总额，i为当前分布式光伏发电装置；
根据所述一次调频的有功功率以及一次调压的无功功率对分布式光伏装置进行功率指令分配。
8.根据权利要求7所述的一二次融合分布式构网型储能方法，其特征在于，对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制，包括：
按照下式计算所述分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值；
按照下式计算所述分布式光伏发电装置的当前无功功率指令值；
其中，为分布式光伏发电装置当前有功功率指令值，/>为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Pi为分布式光伏发电装置当前有功功率输出值，Qi为分布式光伏发电装置当前无功功率指令值，Psingle,i为分布式光伏发电装置参与一次调频的有功功率，Qsingle,i为分布式光伏发电装置参与一次调压的无功功率；
根据所述分布式光伏发电装置的当前有功功率指令值以及无功功率指令值，对分配后的所述分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
9.一种一二次融合分布式构网型储能装置，其特征在于，包括：构网型储能单元以及分布式光伏能量管理单元；
所述构网型储能单元包括储能协调控制模块以及储能硬件模块；
所述储能协调控制模块包括有功-相位控制模块、无功-幅值控制模块；
所述有功-相位控制模块用于根据储能装置的有功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势相位的运动动态；
所述无功-幅值控制模块用于根据所述储能装置的无功功率指令值以及瞬时值，控制所述储能装置内电势电压幅值的运动动态；
所述储能硬件模块将所述储能装置的内电势相位以及内电势电压幅值的运动动态与交流主网同步；
所述分布式光伏能量管理单元包括采集模块、分配模块以及控制模块；
所述采集模块用于采集并网点的电压幅值以及频率，并与参考电压幅值以及参考频率进行对比，以得到电压幅值偏差值和频率偏差值；
所述分配模块用于根据所述电压幅值偏差值、频率偏差值对含光伏的配电台区中的分布式光伏装置进行下垂指令计算，得到含光伏的配电台区中的分布式电源参与一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额；根据一次调频的有功功率总额以及一次调压的无功功率总额，对分布式光伏装置进行功率指令分配；
所述控制模块用于对分配后的分布式光伏发电装置进行功率外环控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310561659.3A CN116454953A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一二次融合分布式构网型储能方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310561659.3A CN116454953A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一二次融合分布式构网型储能方法及装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116454953A true CN116454953A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87122089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310561659.3A Pending CN116454953A (zh) | 2023-05-18 | 2023-05-18 | 一二次融合分布式构网型储能方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116454953A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117239814A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 武汉大学 | 一种配电台区自组织构网装置及其运行控制方法 |
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2023
- 2023-05-18 CN CN202310561659.3A patent/CN116454953A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117239814A (zh) * | 2023-11-16 | 2023-12-15 | 武汉大学 | 一种配电台区自组织构网装置及其运行控制方法 |
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