[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

说明书

本发明公开了一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法，包括：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；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；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；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。本发明能够提升光储系统的惯性以及频率响应能力，并且能兼顾调频和储能容量的保持效果，有利于发挥综合效益，在提高系统稳定水平的同时，提升新能源的利用率。

技术领域

本发明属于新能源并网频率稳定性领域，涉及一次调频控制方法，具体涉及一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法。

背景技术

随着光伏发电渗透率的大幅增加，电力系统故障扰动下的频率调节特性显著恶化。为了提升光伏利用率，光伏发电一般工作在最大功率点，不提供惯量支撑以及未考虑必要的能量储备，对电网的电压、频率支撑作用极其有限。考虑到对系统的主动支撑作用，将光伏发电参与系统频率电压调节显得尤为迫切。此外，从利用新的支撑手段的角度，发挥储能快速灵活响应特性，开展光伏和储能的协调控制，有利于发挥综合效益，在提高系统稳定水平的同时，提升新能源的利用率。

但是现有的光伏调频策略对于如何实现光伏功频特性控制系数与减载备用容量动态匹配，以及储能调频控制策略中调频参数设置灵活性和自适应性等问题仍然有待改进。储能不仅可以平滑光伏的功率波动，又可以弥补光伏单独参与调频的不足。而目前涉及大电网中光储协调参与一次调频的研究较少，急需一个有效的技术方案来解决现存的技术问题。

发明内容

发明目的：针对光伏发电经电力电子接口并网不具有频率响应能力的问题，提供一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法，其能够提升光储系统的惯性以及频率响应能力，并且能兼顾调频和储能容量的保持效果，有利于发挥综合效益，在提高系统稳定水平的同时，提升新能源的利用率。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种光储联合参与电网一次调频的协调控制方法，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变换器的控制系统；

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。