[发明专利]一种电池储能电源参与电网一次调频的控制方法

说明书

本发明涉及一种电池储能电源参与电网一次调频的控制方法。虚拟惯性调频模式、虚拟下垂调频模式共同进行一次调频，二者按照分配比例系数分配各自的调频数值，a₁+a₂＝1；初始时刻，a₁＝1，a₂＝0；从频率扰动初始时刻到频率偏差最大值这段时间，以虚拟惯性调频模式为主，虚拟下垂调频模式为辅，即：a₁a₂；在频率偏差最大值的时刻，a₁＝a₂＝0.5；从频率偏差最大值时刻到一次调频稳态频率偏差这段时间，以虚拟下垂调频模式为主，虚拟惯性调频模式为辅，即：a₁a₂；在稳态频率时刻，a₁＝0，a₂＝1。此调频控制策略可以显著提高电网一次调频的暂态和稳态性能，减少传统机组的旋转备用容量，快速维持电网频率稳定。

技术领域：

本发明涉及电网控制领域，进一步涉及一种电池储能电源参与电网一次调频的控制方法。

背景技术：

在电网一次调频中，各机组通过根据自身的频率静态特性改变其出力，实现频率有差调节，一般用于调整秒级的负荷波动。

当电网频率发生变化时，存储在系统负荷的旋转能量会发生变化来阻止系统频率的变化，此外，系统中所有的发电机组的转速也会发生变化，发电机组的调速器动作，调整原动机的功率，为改善原动机功率和负荷功率不平衡的状况。但是，发电机只有具有足够的旋转备用容量时，才具有参与一次调频的能力，当频率偏差超过机组预先设定的死区时，具有一次调频能力的机组才可以参与电网一次调频并投入到一次调频的状态，实现电网频率有差调节。

电池储能电源具有明显的优势来参与电网的一次调频。一方面，电池储能电源能够不受限制实现上调和下调的交替，具有高效性；另一方面，电池储能电源的输出变化可以快速精确地跟踪负荷的变化，响应功率储备裕度小。目前，电池储能电源作为一种新颖而优质的可移动储能设备，以其秒级的充放电能力、上万次的循环寿命、宽泛的温度适应能力以及环境友好特性，受到了广泛的关注。

但是，电池储能电源参与调频，控制方法是难点。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提出一种电池储能电源参与电网一次调频的自适应控制方法。具体技术方案如下：

一种电池储能电源参与电网一次调频的控制方法，将电池储能电源安装在需要一次调频的区域内，电池储能电源经由断路器和变压器并入电网；

当频率监测模块监测到电网频率偏差值Δf超过所设定的调频死区Δf_low时，电池储能电源进入一次调频状态；

虚拟惯性调频模式、虚拟下垂调频模式共同进行一次调频，二者按照分配比例系数分配各自的调频数值，a₁+a₂＝1，a₁是虚拟惯性调频模式的分配比例系数，a₂是虚拟下垂调频模式的分配比例系数。

实现上述方法的一种具体过程包括如下步骤：

步骤1：初始时刻，a₁＝1，a₂＝0；

步骤2：从频率扰动初始时刻到频率偏差最大值这段时间为第一个时间段，此时，以虚拟惯性调频模式为主，虚拟下垂调频模式为辅，即：a₁a₂；

在频率偏差最大值的时刻，a₁＝a₂＝0.5；

从频率偏差最大值时刻到一次调频稳态频率偏差这段时间为第二个时间段，此时，以虚拟下垂调频模式为主，虚拟惯性调频模式为辅，即：a₁a₂；