[发明专利]一种电池储能系统的机电暂态仿真系统及方法

说明书

一种通用型电池储能系统的机电暂态仿真模型，包括：厂站有功控制模块、厂站无功控制模块、换流器有功控制模块、换流器无功控制模块、电压穿越控制模块、变流器及接口模块。本发明提供的技术方案，采用模块化建模思路，不仅能够满足储能发电系统并网分析的需求，为储能发电系统接入电网后稳定运行以及控制决策提供基础的仿真模型，而且在保证仿真精度的情况下可实现同一模型模拟不同型号设备，减少了模型和参数的管理和维护成本，有利于大规模电网机电暂态的仿真分析。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真领域，具体涉及一种电池储能系统的机电暂态仿真系统及方法。

背景技术

以风能、太阳能为代表的大规模可再生能源并网发电是电力系统发展趋势，随着在电力系统中装机容量所占比例逐渐增大，它对电力系统的影响也逐步凸显，储能发电系统可有效降低间歇性能源功率波动，提高系统稳定性，此外储能系统还可以参与电网调频调峰以及协调优化调度，投产运行工程也逐步增多，与新能源发电系统类似，储能发电系统也需具备电压穿越能力，因此需要研究开发具备电压穿越模拟功能的储能系统仿真模型，提升储能发电系统并网仿真能力。

机电暂态仿真常常应用于大规模电网仿真，涉及元件设备众多，仿真模型需具备一定的通用型，减少模型和参数的管理和维护成本，常规储能机电暂态仿真模型控制结构简单，参数适应性不强，通用性不足，尤其电压穿越模拟功能不完备，不能准确反映实际发电系统动态特性或者是实现特定仿真目的；而电磁暂态仿真模型控制复杂，对于不同型号设备需采用不同的复杂仿真模型，仿真分析时控制策略选择与参数调试复杂繁琐，无法直接应用于机电暂态程序。

为此，寻找通用型电池储能系统的机电暂态仿真模型，成为本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种电池储能系统的机电暂态仿真系统及方法。

本发明提供的技术方案是：一种电池储能系统的机电暂态仿真系统，包括：厂站有功控制模块、厂站无功控制模块、换流器有功控制模块、换流器无功控制模块、电压穿越控制模块、变流器及接口模块；

所述厂站有功控制模块用于：根据电气量测值和控制指令参考值输出有功功率指令；

所述换流器有功控制模块用于：根据电气量测值和所述厂站有功功率指令输出有功电流分量控制指令；

所述厂站无功控制模块用于：根据电气量测值和控制指令参考值输出无功功率指令；

所述换流器无功控制模块用于：根据电气量测值和所述厂站无功功率指令输出无功电流分量控制指令；

所述电压穿越控制模块用于：根据电气量测值、所述有功电流分量控制指令和所述无功电流分量控制指令，输出新的有功电流分量控制指令和无功电流分量控制指令；

所述变流器及接口模块用于，根据压穿越控制模块输出的有功电流分量控制指令和无功电流分量控制指令，输出需注入电流。

优选的，所述厂站有功控制模块、厂站无功控制模块、换流器有功控制模块和换流器无功控制模块均包含控制方式标志位；

所述厂站有功控制模块的控制方式标志位，用于在PI控制方式和开环直接控制方式之间进行切换；

所述厂站无功控制模块的控制方式标志位，用于在电压闭环PI控制方式和无功功率闭环PI控制方式之间切换；

所述换流器有功控制模块的控制方式标志位，用于在PI控制方式和开环直接控制方式之间进行切换；

所述换流器无功控制模块的控制方式标志位，用于在开环直接控制方式、PI控制方式、电压/无功协调PI控制方式、无功闭环PI控制方式之间选择控制方式。

优选的，所述换流器有功控制模块还包含荷电状态模拟环节；所述荷电状态模拟环节，包括：