[发明专利]基于SOC正弦函数的储能一次调频控制方法

说明书

本发明提供了一种基于SOC正弦函数的储能一次调频控制方法，属于储能调频技术领域，包括以下步骤：计算储能系统中储能电池的当前时刻荷电状态值SOC；进行电网实际频率采样，通过电网实际频率与电网额定频率的频率差值判断储能系统工作状态；储能系统中储能逆变器采用VSG技术控制，其功率参考Psubgt;ref/subgt;由基于SOC正弦函数的频率下垂控制得出；根据VSG功率参考指令进行电网频率调节。本发明控制中采用基于SOC正弦函数的下垂系数，简化了下垂系数的设计，使得下垂系数曲线连续、光滑，同时采用此下垂系数可以较好的兼顾调频效果与荷电状态维持效果，使得此调频方法更具有优越性。

技术领域

本发明涉及储能调频技术领域，特别是一种基于SOC正弦函数的储能一次调频控制方法。

背景技术

由于化石能源供应不足及其造成的环境污染问题，可再生能源中的风能和太阳能因来源丰富及利用过程中对环境污染小而受到重视，但其存在的间歇性和波动性导致电网频率波动加剧，甚至影响电网的安全稳定运行，为保证其供电的均衡性和连续性，储能装置成为风力发电、光伏发电系统的关键配套部件。而储能电池以其控制精度高、响应速度快,可双向调节等特点，能实现在任何情况下系统功率的完全平衡，成为一种“主动致稳”的电力系统调频新手段。

关于储能电池参与电网调频的研究中，其控制方法多只考虑电网调频的需求，少有考虑储能电池的荷电状态(State of charge，简称SOC)情况。现有储能调频控制方法中多设计基于定K法，或者变K法下垂系数的下垂控制进行调频。但对于定K法，其不能更好的综合考虑电网调频和储能电池的SOC情况，对于变K法中下垂系数变化曲线分段不连续，需要设计的参数有调节因子n与下垂系数中的K_f-min、K_f-max，且n需要试凑，因K_f-max对函数凹凸性存在影响，当K_f-max改变时需重新试凑n，设计复杂。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于SOC正弦函数的储能一次调频控制方法，简化了下垂系数的设计，使得下垂系数曲线连续、光滑，同时采用此下垂系数可以较好的兼顾调频效果与荷电状态维持效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于SOC正弦函数的储能一次调频控制方法，包括以下步骤：

步骤1、计算储能系统中储能电池的当前时刻荷电状态值SOC；

步骤2、进行电网实际频率采样，通过电网实际频率与电网额定频率的频率差值判断储能系统工作状态；

步骤3、储能系统中储能逆变器采用VSG技术控制，其功率参考P_ref由基于SOC正弦函数的频率下垂控制得出；

步骤4、根据VSG功率参考指令进行电网频率调节。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中，所述下垂控制公式如下所示：

P_ref＝-K_b(SOC)Δf                          (2)

其中，Δf为电网实际频率与电网额定频率的频率差值，K_b(SOC)为基于SOC正弦函数的下垂系数，取值与储能系统工作状态相关，且K_b(SOC)≥0。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述基于SOC正弦函数的下垂系数K_b(SOC)，其取值与储能系统工作状态相关，分为以下两种情况：

(1)当储能系统工作于放电状态时，K_b(SOC)采用放电系数，其表达式为