[发明专利]储能换流器自适应下垂控制方法及系统

说明书

本申请涉及储能换流器自适应下垂控制方法及系统，所述方法包括：构建储能系统线路阻抗表达式；根据所述储能系统线路阻抗表达式确定储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式；根据所述储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式确定储能系统电流下垂控制方程；根据储能换流器输出电压的变化率确定所述储能系统电流下垂控制方程中的自适应惯性无功下垂系数；基于所述储能系统电流下垂控制方程及自适应惯性无功下垂系数对所述储能换流器输出的电压及频率进行控制。本申请提出的技术方案，基于所述自适应惯性无功下垂系数对储能换流器进行控制，能够有效抑制储能换流器输出电压的暂态波动。

技术领域

本申请涉及换流器控制领域，尤其涉及储能换流器自适应下垂控制方法及系统。

背景技术

作为能源变革关键技术之一的储能技术，因为其可以为电网提供调峰、调频、应急响应等多种辅助服务，近年来受到了业内的广泛关注。为了实现储能系统友好型并网，为电网提供稳定电压、频率支撑，需要开展储能换流器控制策略研究。

目前在储能换流器控制领域，大多采用双闭环控制、无差拍控制来实现电压、频率动态响应。但常规控制策略无法维持分布式电源高渗透率下非同步储能换流器控制系统稳定。当网侧因为大负荷投切出现功率缺口或者负荷波动时，储能换流器没有做出及时响应，会造成储能换流器输出电压暂态波动，一些对电压稳定性敏感的设备会因此停行。

发明内容

本申请提供储能换流器自适应下垂控制方法及系统，以至少解决储能换流器输出电压暂态波动的技术问题。

本申请第一方面实施例提出一种储能换流器自适应下垂控制方法，所述方法包括：

构建储能系统线路阻抗表达式；

根据所述储能系统线路阻抗表达式确定储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式；

根据所述储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式确定储能系统电流下垂控制方程；

根据储能换流器输出电压的变化率确定所述储能系统电流下垂控制方程中的自适应惯性无功下垂系数；

基于所述储能系统电流下垂控制方程及自适应惯性无功下垂系数对所述储能换流器输出的电压及频率进行控制。

优选的，所述储能系统线路阻抗表达式如下：

式中，为储能系统线路阻抗，为输电线路等效电阻，为输电线路等效电抗，为矢量，为输电线路阻抗模，为阻抗角，其中，，。

进一步的，所述储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式如下：

式中，为储能换流器输出电流矢量，为储能换流器输出电压，为储能换流器输出电压与输电电路母线电压之间的功角，为储能换流器输出电流有功分量，为储能换流器输出电流无功分量，为输电线路母线电压。

进一步的，所述根据所述储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式确定储能系统电流下垂控制方程，包括：

根据所述储能换流器输出电流矢量与输出电压的矢量关系式确定所述储能换流器输出电流有功分量、无功分量的计算式；

当输电线路线路阻抗为感性，对所述储能换流器输出电流有功分量的计算式、无功分量的计算式进行简化，得到储能系统电流下垂控制方程。

进一步的，所述储能换流器输出电流有功分量、无功分量的计算式如下：

所述储能系统电流下垂控制方程如下：