[发明专利]一种储能下垂补偿模块稳定性分析方法

权利要求书

1.一种储能下垂补偿模块稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立储能逆变装置功率传输方程：

其中：R_f、X_f为滤波电路电阻值及感抗值；U_i为储能逆变装置交流侧电压；U₀为网侧电压；δ为功角差；

2)根据储能逆变装置内部参数性质：R_f＜＜X_f，将步骤1)储能逆变装置功率传输方程进行化简：

3)根据步骤2)储能逆变装置功率传输化简方程，引入下垂系数，得到储能有功-角频率，无功-电压下垂控制方程：

其中：ω是储能逆变装置输出电压角频率；U是储能逆变装置输出电压幅值；ω₀是储能逆变装置空载输出电压角频率参考值；U₀是储能逆变装置空载输出电压幅值参考值；m是有功功率下垂系数；n是无功功率下垂系数；P是储能逆变装置所连负载分配的有功功率；Q是储能逆变装置所连负载分配的无功功率；

4)在步骤3)中传统下垂控制方程中增加角频率、电压补偿模块：

其中：k_pω、k_iω、k_pu、k_iu分别表示频率、电压PI调节中的比例、积分项得到新的下垂控制方程；储能逆变装置输出电压角频率与角频率给定值相减后，经过PI调节得到角频率补偿量；储能逆变装置输出电压幅值与电压幅值给定值相减后，经过PI调节得到电压补偿量，得到新的下垂控制方程：

5)步骤2)得到的储能逆变装置功率传输化简方程和步骤4)得到的角频率、电压补偿模块进行线性化处理；

6)分析步骤5)角频率、电压补偿模块进行线性化模型，定义系统状态量，得到系数矩阵；

7)分析步骤6)得到的系数矩阵，验证储能下垂补偿模块稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种储能下垂补偿模块稳定性分析方法，其特征在于，步骤5)的具体实现方法为：将步骤2)得到的储能逆变装置功率传输化简方程和步骤4)得到的角频率、电压补偿模块进行线性化处理：

其中：其中：

3.根据权利要求2所述的一种储能下垂补偿模块稳定性分析方法，其特征在于，步骤6)的具体实现方法为：分析步骤5)角频率、电压补偿模块进行线性化模型，定义系统状态量：角频率输出值、角频率参考值、PI控制输出值、积分项功角，分别用x₁、x₂、x₃、x₄表示，则有：x＝[x₁x₂x₃x₄]^T，得到系数矩阵：

用空间状态表达式来描述控制系统动态性能，系统状态量有：电压输出值x₁和PI控制输出值x₂，则有：x＝[x₁x₂]^T，系数矩阵表达式为：

4.根据权利要求1所述的一种储能下垂补偿模块稳定性分析方法，其特征在于，步骤7)的具体实现方法为：分析步骤6)得到的系数矩阵，通过系数矩阵A₁、A₂来分析频率、电压控制系统的稳定性。