[发明专利]一种飞轮储能系统的控制方法及拓扑装置

说明书

本发明公开一种飞轮储能系统的控制方法及拓扑装置。该飞轮储能系统的控制方法应用于飞轮储能系统的拓扑装置，该飞轮储能系统的拓扑装置包括能量变换模块；该方法包括：获取电网的参数调节信号；根据参数调节信号生成第一控制指令，第一控制指令用于控制能量变换模块向电网输出有功功率或无功功率；或者，控制能量变换模块从电网吸收有功功率或无功功率。本发明实施例提供的技术方案解决新能源场站不具备响应系统频率变化的惯量调节和调频能力，电力系统自我调节与抗扰能力将逐渐下降，影响电力系统安全稳定运行的问题。

技术领域

本发明涉及飞轮储能技术领域，尤其涉及一种飞轮储能系统的控制方法及拓扑装置。

背景技术

随着新能源发电占比大幅提高，不同于传统同步发电机组，风电机组、太阳能光伏发电通过电力电子及其控制技术接入电网，与电网频率解耦，不具备传统同步发电机组的转动惯量；此外，为了最大化利用风能、太阳能，采用最大功率跟踪(Maximum Power PointTracking，MPPT)模式进行发电控制，因此，也不具备传统发电机组的调频功能。

当高渗透率的新能源接入电力系统时，一方面，由于电力系统中同步机占比下降，由同步机提供的频率调节能力、以及系统惯性均会降低，在电网受到扰动时频率波动会更加严重；另一方面，风电、光伏发电等新能源本身出力就具有较大的波动性、随机性，将对电力系统频率造成更加频繁的扰动。

新能源场站不具备响应系统频率变化的惯量调节和调频能力，导致电力系统自我调节与抗扰能力将逐渐下降，存在影响电力系统安全稳定运行的问题。

发明内容

本发明提供了一种飞轮储能系统的控制方法及拓扑装置，以解决新能源场站不具备响应系统频率变化的惯量调节和调频能力，导致电力系统自我调节与抗扰能力将逐渐下降，影响电力系统安全稳定运行的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种飞轮储能系统的控制方法，飞轮储能系统的控制方法应用于飞轮储能系统的拓扑装置，所述飞轮储能系统的拓扑装置包括能量变换模块；该方法包括：

获取电网的参数调节信号；

根据参数调节信号生成第一控制指令，第一控制指令用于控制能量变换模块向电网输出有功功率或无功功率；或者，控制能量变换模块从电网吸收有功功率或无功功率。

可选的，飞轮储能系统的拓扑装置还包括：电机飞轮控制器；能量变换模块包括能量转换系统和飞轮储能逆变器；第一控制指令包括第一子控制指令；

在根据参数调节信号生成第一控制指令之后，还包括：

电机飞轮控制器根据第一子控制指令，调节飞轮的转速；飞轮储能逆变器通过能量转换系统向电网输出有功功率，或者，从电网吸收有功功率。

可选的，第一子控制指令包括一次调频指令；

电机飞轮控制器根据第一子控制指令，调节飞轮的转速，飞轮储能逆变器通过能量转换系统向电网输出有功功率，或者，从电网吸收有功功率，包括：

在电网频率高于第一预设阈值时，电机飞轮控制器根据一次调频指令，控制飞轮提升转速，飞轮储能逆变器从电网吸收有功功率；

在电网频率低于第二预设阈值时，电机飞轮控制器根据一次调频指令，控制飞轮降低转速，飞轮储能逆变器向电网输出有功功率。

可选的，第一子控制指令包括主动惯量支撑指令；

电机飞轮控制器根据第一子控制指令，调节飞轮的转速，飞轮储能逆变器通过能量转换系统向电网输出有功功率，或者，从电网吸收有功功率，包括：

在电网频率在预设时间下降幅度大于预设阈值频率时，电机飞轮控制器根据主动惯量支撑指令，控制飞轮降低转速，飞轮储能逆变器通过能量转换系统向电网输出有功功率。