[发明专利]利用储能提升直流输电系统暂态稳定性的协调控制方法

摘要

本发明涉及一种利用储能提升直流输电系统暂态稳定性的协调控制方法，其特征在于：1)储能在正常运行状态时处于功率调度模式；2)若直流输电系统内部出现功率波动，储能会快速响应提供暂态功率支撑，减小直流电压和互联交流系统的暂态冲击，提升直流输电系统暂态稳定性。方法如下：储能控制系统由直流电压参考生成环、电压控制环和电流控制环构成，设置储能系统的虚拟阻尼和惯性系数大于直流输电系统电压控制端的虚拟阻尼和惯性系数，即DESDdc，HESHdc，当直流输电系统内部出现扰动时，储能系统响应速度大于电压控制端响应速度，即由储能系统提供暂态功率支撑，减小直流电压和互联交流系统的暂态冲击。

主权项

1.一种利用储能提升直流输电系统暂态稳定性的协调控制方法，其特征在于：1)储能在正常运行状态时处于功率调度模式；2)若直流输电系统内部出现功率波动，储能会快速响应提供暂态功率支撑，减小直流电压和互联交流系统的暂态冲击，提升直流输电系统暂态稳定性，方法如下：(1)储能控制系统由直流电压参考生成环、电压控制环和电流控制环构成，直流电压参考生成环路可由如下公式表述：式中u_dcref和u_set,ES分别表示直流电压u_dc的参考值和设定值；H_ES和D_ES定义为虚拟惯性系数和阻尼系数，P_set,ES为储能功率设定值，其值由上层优化调度系统决定；P_ES为储能系统传输功率；为使储能功率跟踪其设定值且储能可以响应直流电压波动，直流电压u_dc经过一阶低通滤波后得到直流电压设定值u_set,ES，如下公式表述：式中T_dc为一阶低通滤波时间常数，由上述两式得到直流电压参考值，经过电压控制环和电流控制环实现控制目标；电压控制环和电流控制环采用PI控制。通过改变H_ES、D_ES和T_dc为直流输电系统提供虚拟惯性和阻尼，提升直流输电系统暂态稳定性；(2)直流输电系统的电压控制端控制策略同储能控制策略基本一致，区别是其直流电压设定值u_set,dc取为常数，为额定直流电压值，功率设定值P_set,dc取为0；其虚拟阻尼和惯性系数表述为D_dc和H_dc；(3)设置储能系统的虚拟阻尼和惯性系数大于直流输电系统电压控制端的虚拟阻尼和惯性系数，即D_ES>D_dc，H_ES>H_dc，当直流输电系统内部出现扰动时，储能系统响应速度大于电压控制端响应速度，即由储能系统提供暂态功率支撑，减小直流电压和互联交流系统的暂态冲击。