[发明专利]一种双馈抽水蓄能机组的虚拟惯性控制系统及方法

权利要求书

1.一种双馈抽水蓄能机组的虚拟惯性控制系统，其特征在于，所述虚拟惯性控制系统包括Washout滤波器模块、比例微分调节器模块以及一阶低通滤波器模块，其中：

所述Washout滤波器模块，用于阻断稳态输入信号，以使得稳态频率偏差无法影响控制系统的控制过程；

所述比例微分调节器模块，用于通过调频辅助功率控制所述双馈抽水蓄能机组的输出功率参考值，使得所述双馈抽水蓄能机组的输出功率参考值与电网频率相关联；其中，当电网频率发生改变时，所述双馈抽水蓄能机组的输出功率参考值进行相应调整，以实现对电网频率的调频；

所述一阶低通滤波器模块，用于消除高频噪音信号，以减少外部信号对控制系统的干扰；

所述比例微分调节器模块按照下述公式确定所述调频辅助功率：

其中，ΔP_f^*表示所述调频辅助功率，k_p表示所述比例微分调节器模块限定的第一调节系数，k_d表示所述比例微分调节器模块限定的第二调节系数，Δf表示实际工作频率与参考频率之间的频率差；

所述比例微分调节器模块按照下述公式确定所述第一调节系数：

其中，P_{N_DFPSU}表示双馈抽水蓄能机组的额定功率，σ_*表示机组调差系数，f_N表示所述虚拟惯性控制系统的额定频率。

2.根据权利要求1所述的双馈抽水蓄能机组的虚拟惯性控制系统，其特征在于，所述比例微分调节器模块按照下述公式确定所述机组调差系数：

其中，Δf_*表示频率差标幺值，表示有功变化量标幺值。

3.根据权利要求1所述的双馈抽水蓄能机组的虚拟惯性控制系统，其特征在于，所述比例微分调节器模块按照下述公式确定所述第二调节系数：

k_d＝2HP_N/f_N

其中，2HP_N＝J_DFPSUω_rω_s，J_DFPSU表示所述双馈抽水蓄能机组的能量系数，ω_r表示参考工作角频率，ω_s表示实际工作角频率，f_N所述虚拟惯性控制系统的额定频率。

4.根据权利要求1所述的双馈抽水蓄能机组的虚拟惯性控制系统，其特征在于，所述双馈抽水蓄能机组中还包括双馈电机机侧变流器、双馈电机网侧变流器、调速器以及机械导叶，其中：

所述双馈电机机侧变流器，用于通过控制定子电流的轴分量，来分别控制定子有功功率和无功功率，以实现对电机功率的解耦控制；

所述双馈电机网侧变流器，用于通过控制电网电流的轴分量，来分别控制网侧直流母线电压和无功功率，以实现对双馈电机网侧变流器直流母线电压和功率因数的控制；

所述调速器，用于接收预先计算出的最优转速，将所述最优转速转换为对应的转速变量，并将所述转速变量发送至所述机械导叶处；

所述机械导叶，用于根据所述转速变量调整所述双馈抽水蓄能机组的转速。