[发明专利]一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法和系统

说明书

本发明提供一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法和系统。所述方法和系统通过在移动式储能系统的直流侧控制中加入直流虚拟惯量，在移动式储能系统的交流控制中加入虚拟同步机的控制为直流侧移动式储能系统增加惯性和阻尼，可以更好的平抑直流侧波动，所述波动包括分布式电源的随机波动、直流负载和虚拟同步机产生的负荷波动，从而实现直流侧负荷即插即用并为直流侧小惯性系统提供稳定的电压支撑，同时通过虚拟同步机控制方法为交流侧提供惯性和阻尼，平抑交流侧负荷波动，提高移动式储能系统供电区域的电能质量。

技术领域

本发明涉及储能技术领域,并且更具体地，涉及一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法和系统。

背景技术

由于用电需求的季节性、突发性和不确定性，在某些特定时间配电网的末端可能出现远高于日常用电的负荷需求(如偏远地区季节性农业负荷；事故或故障导致的紧急维修救援负荷；大型户外演出等活动的不确定负荷)。在不方便或者没有必要敷设电缆的情况下,可直接采用移动式供电系统作为主电源。

近年来，随着电池储能技术不断发展，电池储能成本不断降低而容量不断上升，已然成为最为合适的移动式供电系统。由于移动式储能配置在配电网末端，高峰负荷时主要出力由储能系统承担，因此，储能系统的稳定性将直接影响负荷的稳定性。

然而由于电池储能系统和电力电子元件的快速响应的特性，使其阻尼和惯性几乎可以忽略不计，当发生扰动时可能会出现剧烈波动甚至失稳，无法很好的保障负荷的电能质量和安全。目前移动式储能仅仅从结构和系统拓扑应用场景方面考虑如何配置移动式储能系统，并未充分解决移动储能系统稳定性问题。

发明内容

为了解决现有技术中移动式储能系统抗扰动能力差的技术问题，本发明提供一种移动式储能系统虚拟惯性的控制方法，所述方法包括：

步骤1、测量与移动式储能系统连接的母线的直流电压，并测量所述移动式储能系统的交流出口电压、电流、功率和频率；

步骤2、根据所述与移动式储能系统连接的母线的直流电压，以及预先输入的移动式储能系统直流控制的稳态下垂系数，直流虚拟惯性值、移动式储能系统最大输出和输入功率、母线额定功率和额定直流电压，实时计算所述移动式储能系统直流控制的动态下垂系数和所述母线的输出功率；

步骤3、根据所述移动式储能系统的交流出口频率，以及预先输入的交流出口频率变化限定值、静态虚拟转动转动惯量和频率跟踪系数确定所述移动式储能系统交流控制的虚拟转动惯量；

步骤4、将所述虚拟转动惯量带入预先设置的虚拟发电机同步控制的转子运动方程，并通过所述虚拟发电机同步控制实现所述移动式储能系统的负荷侧频率调节。

进一步地，所述方法在测量与移动式储能系统连接的母线的直流电压，并测量所述移动式储能系统的交流出口电压、电流、功率和频率之前还包括输入移动式储能系统直流控制的稳态下垂系数，直流虚拟惯性值、移动式储能系统最大输出和输入功率、母线额定功率、母线额定直流电压，以及移动式储能系统交流控制的交流出口频率变化限定值、静态虚拟转动转动惯量和频率跟踪系数。

进一步地，所述根据所述与移动式储能系统连接的母线的直流电压，以及预先输入的稳态下垂系数，直流虚拟惯性值、移动式储能系统最大输出和输入功率、母线额定功率和额定直流电压，实时计算所述移动式储能系统直流控制的动态下垂系数和所述母线的输出功率，其计算公式为：

P＝P_ref+K_d(U_dcref-U_dc)