[发明专利]一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法

权利要求书

1.一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：分别对光伏发电系统和储能系统进行建模，获取到光伏发电系统模型和储能系统模型；所述光伏发电系统包括光伏阵列、Boost变换器、并网逆变器、滤波器及其控制系统；所述储能系统包括储能电池、Buck-Boost变换器、并网逆变器、滤波器及其控制系统；

S2：将光伏通过一种跟随系统出力及频率变化的动态可变减载方法参与电网调频；所述光伏跟随系统出力及频率变化的动态可变减载方法为：光伏采用最大功率点跟踪方式得到最大有功输出P_mppt，经过可变减载控制并限幅后作为光伏新的有功功率给定，输出给Boost变换器控制系统；

S3：在协调下垂控制以及正负虚拟惯性控制的基础下，基于储能变系数自适应控制策略，采用储能联合调频；

S4：对储能的容量进行设置，使其可以提供和同步发电机组相匹配的惯性响应，采用光伏可变减载和配置储能联合调频，实现光储支撑电网一次调频的协调控制；

所述步骤S1中的光伏发电系统具体为：

光伏阵列输出的直流电压V_pv和直流电流I_pv，经最大功率点跟踪控制器后产生直流电压参考值V_refmppt，V_refmppt和V_PV的误差信号经积分后得到光伏输出有功功率给定P_ref，P_ref和boost变换器高压侧的有功功率P_dc经PI控制后生成占空比d，驱动Boost变换器工作，从而实现光伏阵列的MPPT控制；并网逆变器工作在单位功率因数状态i_gq^*＝0，光伏阵列经Boost变换器升压后得到直流电压U_dc，与电压参考值U_ref做差后，通过PI控制生成电流内环参考值i_dref，再与采样所得的实际电流值i_d、i_q做偏差经PI控制器和电流解耦控制后，得到电压给定u_sq、u_sd，最后经坐标变换后通过脉宽调制后得到并网逆变器的触发脉冲S_g，从而实现并网逆变器有功无功的解耦控制及并网运行；

所述步骤S1中储能系统具体为：

储能系统通过升降压斩波电路实现储能的充放电切换；采样Buck-Boost低压侧的电压电流V_L、I_L，相乘得到电池功率P_bat；当DC/DC变换器工作在放电模式时，将有功参考给定P_ref与电池功率P_bat进行比较，采用PI控制器进行调节后得到占空比信号D_Boost，和变频锯齿波发生器产生的频率信号一起经插补触发脉冲生成驱动Boost变换器的脉冲信号G_Boost；当变换器工作在充电模式时，将P_ref取相反数，与电池功率P_bat做差后乘以-1，再进行放电模式下的控制后，得到驱动Buck变换器动作的触发信号G_Buck。

2.根据权利要求1所述的一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法，其特征在于：所述步骤S2中动态可变减载的控制特性曲线表达式如下：

σ_max％＝K₀×(P_mppt/P_N+Δf/Δf_max) (1)

式中：P_N为光伏系统在标况下的额定有功功率；P_mppt为光伏系统在当前工况的最大有功功率；Δf_max为系统允许的最大频率偏差；Δf为系统频率偏差；K₀为初始情况下的减载率；σ_max％为减载率的上限值。