【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于構網型儲能功率控制領域，具體涉及一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法及系統。
技術介紹
1、虛擬同步發電機技術(vsg)通常采用下垂控制的方法模擬同步發電機的一次頻率調節特性，同時引入虛擬慣量和虛擬阻尼系數抑制系統功頻振蕩，可用于解決新型電力系統穩定性的問題。傳統vsg當系統穩態運行且存在頻率偏差時，增大虛擬阻尼系數雖可有效抑制有功功率振蕩，但穩態輸出功率偏差增大，系統的動、穩態特性之間存在矛盾。
2、為了解決vsg的虛擬阻尼系數帶來的問題，現有技術在傳統vsg模型上進行改進，提出了等效阻尼比法，即用引入參數的取值決定系統的等效阻尼，在慣量通道加入比例微分環節，同時設置阻尼系數為零以消除vsg控制中阻尼帶來的有功穩態誤差，通過改變引入比例參數的大小可以影響系統的等效阻尼，但是微分環節的引入會引起高頻干擾問題。引入暫態電磁功率補償的vsg控制策略在電磁功率反饋通道上引入超前滯后環節構造暫態電磁功率，使等效阻尼系數僅在暫態過程中發揮作用，可以有效解決系統動穩態之間的矛盾，但使用構造暫態阻尼的方法在系統受到擾動時使暫態輸出有功總存在一個較大的超調現象。基于超前滯后環節附加前饋阻尼的vsg控制策略利用頻率差值通過一個超前滯后環節直接對vsg角頻率進行校正控制，補償由控制、測量環節產生的相位差，從而為系統提供正阻尼，解決系統動穩態之間的矛盾，但該方法模型較為復雜增加了系統穩定性分析的難度。同時目前的改進虛擬阻尼控制策略僅針對固定參數進行設計，無法達到理想的控制效果。
技術實
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法及系統，克服了構網型儲能的傳統vsg控制中的阻尼反饋控制存在的問題，解決了傳統vsg控制中由于有功功率下垂系數和阻尼系數之間相互耦合而造成的系統動穩、態響應特性無法兼顧的問題。同時，還避免了現有構造暫態阻尼功率方法在系統受到擾動時輸出有功動態響應總存在較大的超調現象、以及導致的系統模型升階、參數設計復雜等問題。
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術提出了一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，包括：
4、利用角頻率差值與修正后的自適應調整模型輸出的前饋虛擬阻尼系數，得到功角補償量；
5、利用輸出角頻率與電網頻率的差值得到功角基準值，以功角基準值與功角補償量的和作為輸出功角；
6、基于虛擬同步發電機的輸出電壓幅值和輸出功角，得到輸入電壓電流內環控制的參考電壓；
7、其中，所述修正后的自適應調整模型是基于系統穩態有功功率偏差最小，對前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型進行修正的。
8、利用角頻率差值與修正后的自適應調整模型輸出的前饋虛擬阻尼系數，得到功角補償量，包括：
9、獲取角頻率差值和輸出角頻率；
10、角頻率差值δω，滿足如下關系式：
11、
12、輸出角頻率ω，滿足如下關系式：
13、ω＝δω+ω0
14、式中，j為虛擬慣量系數；kp為一次調頻系數，s為拉普拉斯算子，pref為有功功率指令，pe為系統穩態有功功率，ω0為電網額定角頻率。
15、利用角頻率差值與修正后的自適應調整模型輸出的前饋虛擬阻尼系數，得到功角補償量，包括：
16、基于輸出角頻率的變化率建立前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型；
17、前饋虛擬阻尼系數kd的自適應調整模型滿足如下關系式：
18、
19、式中，kd0為前饋虛擬阻尼系數的基準值，a為前饋虛擬阻尼調節系數，b為角頻率變化率閾值。
20、表征電網系統處于穩定狀態，前饋虛擬阻尼系數的基準值使得虛擬同步發電機的等效阻尼為0.707。
21、功角補償量δd滿足如下關系式：
22、δd＝δω·kd
23、功角基準值δg滿足如下關系式：
24、
25、輸出功角δ滿足如下關系式：
26、δ＝δg+δd
27、式中，ωg為電網頻率。
28、所述修正后的自適應調整模型是基于系統穩態有功功率偏差最小，對前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型進行修正的，包括：
29、以系統穩態有功功率偏差最小為優化目標，基于有功功率控制環的第一傳遞函數和第二傳遞函數，迭代求解前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型中的前饋虛擬阻尼調節系數a和角頻率變化率閾值b，得到前饋虛擬阻尼調節系數最優值a*和角頻率變化率閾值最優值b*；基于a*、b*，得到修正后的自適應調整模型。
30、有功功率控制環的第一傳遞函數和第二傳遞函數滿足如下關系式：
31、
32、式中，gpp,vdf-vsg為有功功率控制環的第一傳遞函數，gpω,vdf-vsg為有功功率控制環的第二傳遞函數，δpe為系統穩態有功功率偏差，δpref為有功功率指令變化量，δωg為電網頻率變化量，k為傳遞函數比例系數。
33、系統穩態有功功率滿足如下關系式：
34、
35、式中，gpp,vdf-vsg(s)為有功功率控制環的第一傳遞函數的頻域表示式，gpω,vdf-vsg(s)為有功功率控制環的第二傳遞函數的頻域表示式。
36、前饋虛擬阻尼調節系數取0.025，角頻率變化率閾值取0.2。
37、本專利技術還提出了一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制系統，包括：
38、功角補償量計算模塊，輸出功角計算模塊，參考電壓計算模塊，模型修正模塊，參考電壓修正模塊；
39、功角補償量計算模塊，用于利用角頻率差值與修正后的自適應調整模型輸出的前饋虛擬阻尼系數，得到功角補償量；
40、輸出功角計算模塊，用于利用輸出角頻率與電網頻率的差值得到功角基準值，以功角基準值與功角補償量的和作為輸出功角；
41、參考電壓計算模塊，用于基于虛擬同步發電機的輸出電壓幅值和輸出功角，得到輸入電壓電流內環控制的參考電壓。
42、功角補償量計算模塊包括：采集單元、自適應調整模型單元；
43、采集單元，用于獲取角頻率差值和輸出角頻率；
44、自適應調整模型單元，用于基于輸出角頻率的變化率建立前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型。
45、功角補償量計算模塊還包括：自適應調整模型修正單元；
46、自適應調整模型修正單元，用于基于系統穩態有功功率偏差最小，對前饋虛擬阻尼系數的自適應調整模型進行修正。
47、一種終端，包括處理器及存儲介質；存儲介質用于存儲指令；處理器用于根據指令進行操作以執行方法的步驟。
48、計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現方法的步驟。
49、本專利技術的有益效果在于，與現有技術相比至少包括，本專利技術提出的方法中，通過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
6.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
9.根據權利要求6所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
10.一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制系統，其特征在于，包括：
11.根據權利要求10所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構
12.根據權利要求10所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制系統，其特征在于，功角補償量計算模塊還包括：自適應調整模型修正單元；
13.一種終端，包括處理器及存儲介質；其特征在于：
14.計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-9任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
6.根據權利要求3所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
7.根據權利要求6所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲能功率控制方法，其特征在于，
8.根據權利要求7所述的基于前饋虛擬阻尼調節的構網型儲...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊夢偉，張淼，擺世彬，馬鑫，時伯年，常富杰，孫剛，
申請(專利權)人：北京四方繼保自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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