【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及級聯(lián)型儲能系統(tǒng)控制，具體為一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法及相關(guān)裝置。
技術(shù)介紹
1、在雙碳目標(biāo)及相應(yīng)支持政策引領(lǐng)下，目前新能源進(jìn)入高速發(fā)展期，但是隨著接入電網(wǎng)的新能源電力滲透率的不斷提高，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了前所未有的挑戰(zhàn)：新能源電力的波動性造成電網(wǎng)頻率震蕩，新能源所用電力電子設(shè)備的特性可能引起電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生次同步諧振、高頻諧振等問題。這些與電網(wǎng)系統(tǒng)的不友好交互，導(dǎo)致其上網(wǎng)容量的限制，從而造成大規(guī)模棄風(fēng)棄光等新能源浪費(fèi)問題。另外，有些新能源資源比較豐富的地區(qū)，地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，人煙稀少，尚沒有電網(wǎng)，如果要為新能源輸送建設(shè)電網(wǎng)，成本過高。這些地方的新能源更適合離網(wǎng)方式運(yùn)行，將新能源就地消納。這就需要一個穩(wěn)定的電源來提供電壓支撐。目前大容量的儲能設(shè)備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，尤其是中壓直掛級聯(lián)儲能設(shè)備，單臺容量可以做到10兆瓦以上，非常適合作為穩(wěn)壓電源。雖然當(dāng)前很多儲能設(shè)備均具備離網(wǎng)運(yùn)行功能，但單設(shè)備容量畢竟有限，沒有大規(guī)模組網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，大規(guī)模離網(wǎng)運(yùn)行功能不完善，尚不具備大規(guī)模離網(wǎng)運(yùn)行能力。
2、目前在運(yùn)行工程中，各級聯(lián)儲能單元控制保護(hù)架構(gòu)上完全獨(dú)立，孤島運(yùn)行時，需要在各儲能單元中選擇一個單元作為電壓源，以控交流系統(tǒng)電壓及頻率模式運(yùn)行，其余儲能單元作為電流源，以恒功率模式運(yùn)行，接收能量管理系統(tǒng)（energy?management?system，ems）或站協(xié)調(diào)控制裝置下發(fā)的有功、無功指令，完成功率均衡控制。盡管此種方式可以在系統(tǒng)無擾動時保持穩(wěn)定運(yùn)行，但在系統(tǒng)存在較大擾動時，存在失穩(wěn)振蕩風(fēng)險。因?yàn)閷τ谝噪S
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的大規(guī)模儲能陣列孤島運(yùn)行時，各級聯(lián)儲能單元因缺乏硬同步機(jī)制導(dǎo)致的失穩(wěn)風(fēng)險的問題，本專利技術(shù)提供一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法及相關(guān)裝置。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
3、本專利技術(shù)提供一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，包括：
4、獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率及無功功率，并計算有功電流分量和無功電流分量；
5、根據(jù)有功電流分量，計算儲能陣列整體相位參考值；
6、根據(jù)無功電流分量，計算儲能陣列整體電壓幅值參考值；
7、根據(jù)儲能陣列整體相位參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值；
8、根據(jù)儲能陣列整體電壓幅值參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值；
9、根據(jù)各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值和各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的三相電壓參考值，并分別對各個級聯(lián)儲能單元進(jìn)行soc均衡控制和載波移相調(diào)制。
10、進(jìn)一步地，所述獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率及無功功率，并計算有功電流分量和無功電流分量的方法為：
11、獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率及無功功率；
12、將各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率按容量等比法加權(quán)，得到所有級聯(lián)儲能單元平均有功功率；
13、將所有級聯(lián)儲能單元平均有功功率除以系統(tǒng)測量電壓，得到有功電流分量；
14、將各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的無功功率按容量等比法加權(quán)，得到所有級聯(lián)儲能單元平均無功功率；
15、將所有級聯(lián)儲能單元平均無功功率除以系統(tǒng)測量電壓，得到無功電流分量。
16、進(jìn)一步地，所述根據(jù)有功電流分量，計算儲能陣列整體相位參考值的方法為：
17、根據(jù)有功電流分量，計算頻率參考值：
18、
19、其中， fref為頻率參考值， fcmd為儲能陣列要求工作頻率， k2為頻率下垂系數(shù)， id為有功電流分量；
20、將所述頻率參考值經(jīng)積分后，生成儲能陣列整體相位參考值 θref。
21、進(jìn)一步地，所述根據(jù)無功電流分量，電壓幅值參考值計算儲能陣列整體電壓幅值參考值的方法為：
22、
23、其中， uref為儲能陣列整體電壓幅值參考值， ucmd為儲能陣列要求工作電壓， k1為電壓下垂系數(shù)， iq為無功電流分量。
24、進(jìn)一步地，所述根據(jù)儲能陣列整體相位參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值的方法為：
25、獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率；
26、將各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率按容量等比法加權(quán)，得到所有級聯(lián)儲能單元平均有功功率；
27、將所有級聯(lián)儲能單元平均有功功率與各個級聯(lián)儲能單元的有功測量值之差分別經(jīng)pi控制器處理后輸出的相角增量，疊加到儲能陣列整體相位參考值 θref，對應(yīng)生成各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值。
28、進(jìn)一步地，所述根據(jù)儲能陣列整體電壓幅值參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值的方法為：
29、獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的無功功率；
30、將各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的無功功率按容量等比法加權(quán)，得到所有級聯(lián)儲能單元平均無功功率；
31、將所有級聯(lián)儲能單元平均無功功率與各個級聯(lián)儲能單元的無功測量值之差分別經(jīng)pi控制器處理后輸出的電壓增量，疊加到儲能陣列整體電壓幅值參考值，對應(yīng)生成各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值。
32、進(jìn)一步地，所述根據(jù)各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值和各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的三相電壓參考波，并分別對各個級聯(lián)儲能單元進(jìn)行soc均衡控制和載波移相調(diào)制的方法為：
33、根據(jù)各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值和各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值，進(jìn)行極坐標(biāo)到三相靜止坐標(biāo)系的變換，生成靜止坐標(biāo)系下各個級聯(lián)儲能單元初始三相電壓參考波；
34、根據(jù)各個級聯(lián)儲能單元的各電池堆soc及靜止坐標(biāo)系下各個級聯(lián)儲能單元初始三相電壓參考波，進(jìn)行相間及相內(nèi)soc均衡控制，并對應(yīng)生成本單元最終的三相電壓參考波；
35、將最終的三相電壓參考波經(jīng)載波移相調(diào)制后，生成pcs各功率模塊的觸發(fā)命令；
36、其中，對各個級聯(lián)儲能單元進(jìn)行相間及相內(nèi)soc均衡控制的方法為：
37、soc相間均衡控制策略為：
38、分別計算出各相電池單元的分相soc平均值socx及三相電池單元總的平均值socav本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率及無功功率，并計算有功電流分量和無功電流分量的方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)有功電流分量，計算儲能陣列整體相位參考值的方法為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)無功電流分量，電壓幅值參考值計算儲能陣列整體電壓幅值參考值的方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)儲能陣列整體相位參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值的方法為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)儲能陣列整體電壓幅值參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的電壓幅值參考值的方法為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值
8.一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制系統(tǒng)，其特征在于，包括儲能陣列控制主機(jī)、級聯(lián)儲能單元控制裝置和EMS能量管理裝置；
9.一種終端設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述獲取各級聯(lián)儲能單元運(yùn)行的有功功率及無功功率，并計算有功電流分量和無功電流分量的方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)有功電流分量，計算儲能陣列整體相位參考值的方法為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)無功電流分量，電壓幅值參考值計算儲能陣列整體電壓幅值參考值的方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)儲能陣列整體相位參考值，生成各個級聯(lián)儲能單元的相角參考值的方法為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備孤島運(yùn)行功能的儲能陣列控制方法，其特征在于，所述根據(jù)儲能陣列整體電壓...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚東曉，吳彥維，劉佳，王俊，程朝，趙青，余加霞，趙艷茹，劉卓，王傳華，董亞瓊，
申請(專利權(quán))人：西安西電數(shù)字科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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