[发明专利]一种风电参与电力系统调频的控制方法及其系统

权利要求书

1.一种风电参与电力系统调频的控制方法，其特征在于，包括：利用转子动能控制和蓄电池储能系统调控所述电力系统的频率；

所述转子动能控制采用下垂控制和虚拟惯性控制调控所述电力系统的频率；

所述转子动能控制采用下垂控制和虚拟惯性控制调控所述电力系统的频率的具体步骤为：

基于系统频率偏差，利用所述下垂控制得到ΔP₁；

基于系统频率变化率，利用所述虚拟惯性控制得到ΔP₂；

以获得所述风电系统的额外的有功参考信号ΔP，且ΔP＝ΔP₁+ΔP₂；

转子动能控制与蓄电池储能系统并联于同一母线处；

所述蓄电池储能系统还包括PI调节器，利用所述蓄电池储能系统调控系统频率的具体步骤为：

将风电场出口处母线输出的有功功率与参考有功功率的差值经过PI调节器产生d轴参考电流信号；其中，所述参考有功功率通过将所述蓄电池储能系统的实际频率和参考频率的偏差经过死区形成所述蓄电池储能系统的参考频率信号，再乘以功-频系数得到参考有功功率；

将风电场出口处母线输出的电压与参考电压的差值经过PI调节器产生q轴参考电流信号；其中，q轴参考电流信号通过将风电场出口处母线输出的有功功率与参考有功功率的差值经过惯性环节后，再经过所述PI调节器产生d轴参考电流信号，将风电场出口处母线输出的电压与参考电压之间的电压偏差一边经过惯性环节和死区，一边经过积分环节，共同作用产生q轴参考电流；

基于所述d轴参考电流信号和所述q轴参考电流信号，控制变流器输出的交流电压幅值和相位，控制所述蓄电池储能系统输出的有功功率，从而调控所述电力系统的输出频率。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述转子动能控制调控频率在0～ΔP_max范围内波动的所述电力系统，所述蓄电池储能系统调控频率在0～ΔP_max范围外波动的所述电力系统，其中，ΔP_max为ΔP的最大值。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述蓄电池储能系统通过线路并入所述电力系统中；所述蓄电池储能系统包括：多个蓄电池经过并联和/或串联形成的蓄电池组、变流器和变压器。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述蓄电池采用内阻等值模型，所述模型包括一个理想的电压源E₀和一个等效内阻r，两者的关系满足下式：

其中，V₀为蓄电池的端电压，I为流过所述蓄电池的电流值。

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述蓄电池储能系统还包括PQ控制模块，利用所述蓄电池储能系统调控系统频率的具体步骤为：

基于并网处的电压、频率、有功功率和无功功率，利用PQ控制模块控制所述变流器，调节所述电力系统的频率。