【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電化學儲能頻率控制，尤其涉及一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法。
技術介紹
1、當系統機組故障或者負荷突然增大時，產生功率缺額，系統頻率降低。特別當系統發生大擾動時，僅靠自身的頻率調節作用不能抑制頻率的持續下降，嚴重的情況下可能會導致系統崩潰和大面積停電事故。低頻減載是電力系統維護穩定運行的重要手段，特別是在面臨嚴重電力短缺或其他緊急情況時，它能夠迅速減少電力系統的負載，達到維持電網頻率的安全的目的。
2、近年來，在新能源場站規劃中，電化學儲能技術近些年取得了顯著的進步，響應速度快、控制靈活的儲能受到了廣泛關注，非常適合輔助電網調頻，隨著電化學儲能技術在調頻控制方面的應用受到行業內外高度重視。
3、有資料顯示，傳統的低頻減載方案并未考慮電化學儲能的特性及其影響，隨著高滲透率新能源接入電網，電網的頻率特性更加復雜，原有低頻減載方案的適應性有待商榷，因此研究考慮電化學儲能的低頻減載方案整定成為目前急需解決的問題。
4、中國專利文獻cn115800291a公開了一種“電化學儲能變流器調壓系統及控制方法”。所述電化學儲能變流器調壓系統，包括量測模塊、電池柜soc等效計算模塊、儲能無功計算模塊、調壓模式判斷模塊和功率分配模塊等，所述控制方法包括：發生電壓波動后，當電力系統無功補償需求小于當前儲能最大無功能力時，采用基于最大無功量的等裕度分配策略；當電力系統補償無功需求大于當前儲能最大無功能力時，采用考慮等效soc的減載調壓策略；所述考慮等效soc的減載調壓策略為：計算各電池柜的等
技術實現思路
1、本專利技術主要解決原有的技術方案難以準確反映電力系統的頻率響應特征的技術問題，提供一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，求解了考慮儲能深度-同步機慣量響應的電網等效慣量，根據擾動時刻的頻率變化率計算實際的功率缺額，并利用儲能虛擬下垂控制及電網負荷調節效應平衡部分功率缺額，再由自適應低頻減載策略分批切除剩余缺額，能夠更準確地反映新型電力系統的頻率響應新特征，使負荷切除量明顯減少，提高了供電可靠性。
2、本專利技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：本專利技術包括以下步驟：
3、s1對儲能系統施加虛擬慣性控制策略，利用儲能虛擬下垂控制及電網負荷調節效應平衡部分功率缺額；
4、s2計算儲能系統一次調頻的有功增量；
5、s3計算電力系統有功功率缺額，根據初始的有功功率缺額進行減載量計劃；
6、s4通過選址定容指標，確定切負荷的優先順序；
7、s5按照減載量計劃，逐輪次地動態優化減載量。
8、作為優選，所述的步驟s1施加虛擬慣性控制策略包括，考慮儲能不同深度并采用 h∑表征含虛擬慣性控制作用的電力系統等效慣性響應。
9、作為優選，所述的步驟s3減載量計劃具體包括，減載過程中基本輪分為四輪，分別設定均勻遞減的四輪動作閾值，按照實際電網減載方式，將每輪次原始減載量依次設為功率缺額的30％，25％，25％，20％；另外設置一輪特殊輪，其動作返回頻率大于減載第一輪的動作閾值，并設定動作時延。
10、作為優選，所述的步驟s1中，根據慣性時間常數的定義，可以得出儲能的虛擬慣量表達式為：
11、
12、其中， s bess為儲能的額定容量，t1、t2為濾波器時間常數， k df為微分慣量控制器增益， u n為蓄電池的額定電壓， ω n為電網頻率微分信號， u d為d軸參考電流；
13、當一個儲能系統中含有 p個參數一致的儲能單元時，等值為一臺機組，則聚合后的儲能系統的虛擬慣性時間常數 h eqe( t)為：
14、
15、其中，表示第 i個儲能單元的提供的功率。
16、作為優選，所述的，將系統中發電廠分為常規機組、風電場以及含虛擬慣量控制的儲能系統三類，且場站數量分別為 a、b、c；則所述步驟s1的等效慣性時間常數 h∑的表達式為：
17、
18、式中， e wfi， e conj分別表示風電機組、傳統機組的動能， s conj， s wfi， s ek為傳統機組、風電機組以及儲能的額定容量；
19、風電機組不參與電力系統調頻，則風電機組提供的動能為零，即，則系統等效慣性時間常數為：
20、
21、隨著新能源滲透率的提升，系統頻率響應能力逐漸降低，所以系統頻率響應模型中需引入表征風電滲透率、儲能深度的變量。設風電、儲能同比例取代火電機組，電網中風電的滲透率為 α，儲能的深度為 β，則系統等效慣性時間常數為
22、。
23、作為優選，所述的步驟s2根據儲能系統的一次調頻傳遞函數模型，利用加權等值聚合方法，求得儲能系統一次調頻的有功增量，一次調頻傳遞函數模型，求解儲能系統一次調頻響應提供的功率增量δ p me(s)：
24、
25、式中， t b表示電池儲能時間常數； k e表示儲能的下垂控制系數。
26、所述步驟s3電力系統有功功率缺額的表達式為：
27、
28、式中， h∑’(t)為系統等效慣性時間常數， dδ f/dt為擾動時刻 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S1施加虛擬慣性控制策略包括，考慮儲能不同深度并采用H∑表征含虛擬慣性控制作用的電力系統等效慣性響應。
3.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S1利用儲能虛擬下垂控制及電網負荷調節效應平衡部分功率缺額，再由自適應低頻減載策略分批切除剩余缺額。
4.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S3減載量計劃具體包括，減載過程中基本輪分為四輪，分別設定均勻遞減的四輪動作閾值，按照實際電網減載方式，將每輪次原始減載量依次設為功率缺額的30％，25％，25％，20％；另外設置一輪特殊輪，其動作返回頻率大于減載第一輪的動作閾值，并設定動作時延。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S1中，根據慣性時間常數的定義，可以得出
6.根據權利要求1或2或3或4所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，將系統中發電廠分為常規機組、風電場以及含虛擬慣量控制的儲能系統三類，且場站數量分別為a、b、c；則所述步驟S1的等效慣性時間常數H∑的表達式為：
7.根據權利要求6所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S2根據儲能系統的一次調頻傳遞函數模型，利用加權等值聚合方法，求得儲能系統一次調頻的有功增量，一次調頻傳遞函數模型，求解儲能系統一次調頻響應提供的功率增量ΔPmE(s)：
8.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S3電力系統有功功率缺額的表達式為：
9.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S4按照負荷的重要性決定切除順序，負荷的重要程度綜合指標為：
10.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟S5在執行減載量計劃的過程中，利用儲能的虛擬慣量響應對功率缺額的計算值進行實時更新：
...【技術特征摘要】
1.一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟s1施加虛擬慣性控制策略包括，考慮儲能不同深度并采用h∑表征含虛擬慣性控制作用的電力系統等效慣性響應。
3.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟s1利用儲能虛擬下垂控制及電網負荷調節效應平衡部分功率缺額，再由自適應低頻減載策略分批切除剩余缺額。
4.根據權利要求1所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟s3減載量計劃具體包括，減載過程中基本輪分為四輪，分別設定均勻遞減的四輪動作閾值，按照實際電網減載方式，將每輪次原始減載量依次設為功率缺額的30％，25％，25％，20％；另外設置一輪特殊輪，其動作返回頻率大于減載第一輪的動作閾值，并設定動作時延。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種電化學儲能多層深度慣量控制的低頻減載方法，其特征在于，所述步驟s1中，根據慣性時間常數的定義，可以得出儲能的虛擬慣量表達式為：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊曉雷，華文，葉琳，吳冬皓，倪秋龍，韓中杰，楊瀅，黃金波，陸夢可，周正陽，鄭磊，李世春，
申請(專利權)人：國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司，
類型：發明
國別省市：
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