[发明专利]一种规模化离网型微电网中储能换流器控制方法

摘要

本发明涉及一种规模化离网型微电网中储能换流器控制方法，所述方法包括（1）建立规模化离网型微电网系统；（2）储能电站通过Droop工作模式对离网型微电网进行一次调频；（3）对离网型微电网进行二次调频；（4）通过微电网能量管理模块对离网型微电网进行三次调频；（5）对储能电站内的多台储能换流器进行主从控制。本发明通过储能换流器的灵活控制，可有效解决偏远无电地区或海岛电网等独立供电系统的可靠供电，实现供电系统安全、稳定、经济的独立运行；本发明应用于多能互补共交流母线型离网型微电网，通过储能电站站内的主从高速通信，实现储能电站多机并联运行，通过储能电站站间对等控制，实现微电网系统安全、稳定、经济运行。

主权项

一种规模化离网型微电网中储能换流器控制方法，其特征在于，所述方法包括(1)建立规模化离网型微电网系统；(2)储能电站通过Droop工作模式对离网型微电网进行一次调频；(3)对离网型微电网进行二次调频；(4)通过微电网能量管理模块对离网型微电网进行三次调频；(5)对储能电站内的多台储能换流器进行主从控制；所述储能电站包括多台储能换流器，采用共交流母线并联运行，储能电站主控模块获取储能电站的有功电流和无功电流基准值，主控模块对储能换流器下达各自有功电流和无功电流基准值，完成储能电站对外的Droop工作模式，对内换流器的均流运行；所述步骤(1)包括通过分散式的风力发电、光伏发电，采用并网方式运行，利用多个储能电站建立离网型微电网系统，在系统功率平衡调节的同时，进行系统电压和频率控制，完成分布式新能源发电对规模化离网型微电网系统供电；所述步骤(2)包括fref＝f*‑m(P*‑P)  (1)式中：fref—储能电站输出电压相量的参考频率；f*—微电网系统额定电压的参考频率；m—储能电站有功/频率Droop控制的下垂系数；P*—储能电站在额定频率下输出的有功功率参考值；P—储能电站输出的有功功率；Droop系数m计算公式如下：m=fmin-f*Pmax-P*---(2)]]>式中：fmin—微电网系统允许的最低运行频率；Pmax—储能电站可输出的最大有功功率；所述步骤(3)包括储能电站二次调频，离网型微电网的运行频率波动范围变为：f2≤f≤f1  (3)式中：f1—通过二次调频后微电网系统运行的最高运行频率；f2—通过二次调频后微电网系统运行的最低运行频率；所述储能电站启动二次调频频率越上限时：储能电站二次调频之前，由于系统负荷波动，储能电站工作点为A点，此时fref＝fA  (4)此时储能电站的工作频率fA＞f1  (5)储能电站启动二次调频模式，即储能电站的有功/频率对应关系如下：f'ref＝f*‑m(P*‑ΔP‑P)  (6)f'ref—储能电站经过二次调频后输出电压相量的参考频率；ΔP—储能电站二次调频有功调节步长；储能电站通过二次调频后，储能电站工作点为A'，此时fref＝f'A  (7)此时储能电站的工作频率f2＜f'A＜f1  (8)满足运行频率要求；储能电站启动二次调频频率越下限时：储能电站二次调频之前，由于系统负荷波动，储能电站工作点为B点，此时fref＝fB  (9)此时储能电站的工作频率fB＜f2  (10)储能电站启动二次调频模式，即储能电站的有功/频率对应关系如下：f'ref＝f*‑m(P*+ΔP‑P)  (11)储能电站通过二次调频后，储能电站工作点为B'，此时fref＝f'B  (12)此时储能电站的工作频率f2＜f'B＜f1  (13)满足运行频率要求；综上所示，离网型微电网通过储能电站的二次调频后运行频率满足：f2≤f≤f1；所述步骤(4)包括通过能量管理模块设定各台储能电站的下垂系数的斜率，在同运行频率波动下，优化控制各台储能电站的出力，实现对离网型微电网的优化调度。