[发明专利]基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法

权利要求书

1.一种基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，包括：

获取预先构建的电力系统动态调频模型，所述电力系统动态调频模型用于在电力系统受到负荷扰动后，确定频率偏差，所述频率偏差是指收到负荷扰动后的电网频率和电网额定频率的差值；

生成火电机组模型、抽水蓄能机组模型和电化学储能系统模型；

确定区域控制误差；

根据所述电力系统动态调频模型、所述火电机组模型、所述抽水蓄能机组模型、所述电化学储能系统模型和所述区域控制误差，构建负荷频率控制模型；

利用所述负荷频率控制模型进行电网调频；

其中，利用所述负荷频率控制模型进行电网调频，包括：判断频率偏差是否超过预设的死区范围，若所述频率偏差超过所述死区范围，则进一步判断电网是否处于频率恶化阶段，若电网处于频率恶化阶段，则利用虚拟惯性控制和虚拟下垂控制电化学储能进行电网调频；若电网处于频率恢复阶段，则利用所述虚拟下垂控制电化学储能进行电网调频。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述虚拟惯性控制包括：虚拟惯性控制下负荷扰动与频率偏差的关系；

通过如下公式确定所述虚拟惯性控制下负荷扰动与频率偏差的关系：

其中，△f(s)表示频率偏差，△P_L(s)表示负荷扰动，s表示拉普拉斯变换算子，M表示预设的控制区域内发电机的惯性常数之和，D表示预设的负荷阻尼系数，K_g表示预设的机组单位调节功率，Gen(s)表示原动机的传递函数，Gov(s)表示表示调速器的传递函数，M_B表示预设的储能虚拟惯性系数，G_B(s)表示电化学储能的传递函数。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述虚拟下垂控制包括：虚拟下垂控制下负荷扰动与频率偏差的关系；

通过如下公式确定所述虚拟下垂控制下负荷扰动与频率偏差的关系：

其中，△f(s)表示频率偏差，△P_L(s)表示负荷扰动，s表示拉普拉斯变换算子，M表示预设的控制区域内发电机的惯性常数之和，D表示预设的负荷阻尼系数，K_g表示预设的机组单位调节功率，Gen(s)表示原动机的传递函数，Gov(s)表示表示调速器的传递函数，K_B表示预设的储能虚拟单位调节功率，G_B(s)表示电化学储能的传递函数。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述控制电化学储能进行电网调频，还包括：

获取所述电化学储能的SOC；

根据所述电化学储能的SOC和频率偏差，确定电化学储能系统状态；

获取火电机组的爬坡速率和抽水蓄能机组的爬坡速率；

当频率偏差超过所述死区范围时，判断所述火电机组的爬坡速率和所述抽水蓄能机组的爬坡速率是否均趋于0，若是，则根据所述电化学储能系统状态，确定所述电化学储能在进行电网调频的同时是否需要调节SOC。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟惯性和虚拟下垂的抽蓄和电池储能协同调频方法，其特征在于，所述频率偏差通过如下步骤确定：

在电力系统受到负荷扰动后，获取机组的输出功率变化量，所述机组包括火电机组和抽水蓄能机组；

确定所述机组的输出功率变化量和负荷扰动的差值；

将所述机组的输出功率变化量和负荷扰动的差值通过预先确定的发电机与电力系统连接的传递函数，确定所述频率偏差。