CN108377004A - 基于虚拟同步机的风储协调调频方法及*** - Google Patents
基于虚拟同步机的风储协调调频方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于虚拟同步机的风储协调调频方法及***。该基于虚拟同步机的风储协调调频方法包括:输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型得到风场调频功率;输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率并分配给风电机组虚拟同步机;输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型得到储能***调频功率并分配给多个储能***,可以改善电力***频率特性。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟同步机领域,具体地,涉及一种基于虚拟同步机的风储协调调频方法及***。
背景技术
电力***频率是衡量电力***电能质量的重要指标,由于风电出力具有短时功率波动性,且目前主流的变速风电机组无法对***频率波动提供惯性响应,***的频率稳定安全受到了巨大的挑战。
为了改善***的频率特性,虚拟同步机技术应用于风电机组的控制策略中,风电机组虚拟同步机可以在***频率跌落时短时输出功率,从而使风电具有参与***频率调节的能力。风电机组向***短时输出的功率按照所处风速区间的不同来源于两部分:
(1)正常风速下,风电机组运行在最大风功率跟踪模式,可通过降低风机转速释放其储存的旋转动能;
(2)高风速下,风电机组通过调整桨距角舍弃部分风功率,输出额定功率,故可通过释放桨距角控制下舍弃的风功率对***进行频率支撑。
但风电机组虚拟同步机参与调频会导致三方面的问题:1)风电机组参与调频的支撑功率在极端情况下,即风电机组转子转速处于最小转速时,可利用的旋转动能为零;2)在***频率恢复过程中,通常采用的MPPT恢复策略,在风电机组转速恢复过程中将导致发电机转子加速吸收有功功率,造成风机输出电磁功率的突然下跌,发生频率二次跌落;3)风电场内各风电机组的运行状态在不同风速下存在区别,风电出力特性的叠加性和差异性可能会引起上述问题更加严重。因为风电机组频率二次跌落过程的功率缺额较大,所以单纯补偿风电机组频率二次跌落功率幅值会消耗过大的储能容量,不具备经济性。
发明内容
本发明实施例的主要目的在于提供一种基于虚拟同步机的风储协调调频***,以及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种基于虚拟同步机的风储协调调频方法,包括:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
在其中一种实施例中,通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
本发明实施例还提供一种基于虚拟同步机的风储协调调频***,包括:
判断单元,用于判断锁相环频率是否处于预设范围;
模型创建单元,用于创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
风场调频功率单元,用于输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
风电机组调频功率单元,用于输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
储能***调频功率单元,用于输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
分配单元,用于将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
在其中一种实施例中,通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
本发明实施例的基于虚拟同步机的风储协调调频方法及***,先判断锁相环频率是否处于预设范围;当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;然后输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;最后将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***,可以及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调调频方法的流程图;
图2是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的锁相环频率与储能直接补偿二次频率跌落的锁相环频率的对比图;
图3是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的储能***有功功率与储能直接补偿二次频率跌落的储能***有功功率的对比图;
图4是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额与储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额对比表;
图5是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调调频***的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
鉴于目前的风储协调调频方法无法及时调节电力***频率,造成风电机组的频率发生二次跌落,消耗过大的储能容量,本发明实施例提供一种基于虚拟同步机的风储协调调频方法,可以及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。以下结合附图对本发明进行详细说明。
图1是基于虚拟同步机的风储协调调频方法的流程图。如图1所示,基于虚拟同步机的风储协调调频方法包括:
S101:判断锁相环频率是否处于预设范围。
S102:当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型。
S103:输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率。
S104:输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率。
S105:输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率。
S106:将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
图1所示的基于虚拟同步机的风储协调调频方法可以应用于虚拟同步机的中央控制器。由图1所示的流程可知,本发明先判断锁相环频率是否处于预设范围;当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;然后输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;最后将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***,可以及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
其中,锁相环频率的预设范围为:大于或等于49.97Hz,小于或等于50.03Hz。当锁相环频率处于预设范围时,将功率指令值平均分配给多个储能***。
一实施例中,S103具体包括:通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。具体实施时,中央控制器下垂控制系数Kf的最优值为20,中央控制器虚拟惯量系数Tj的最优值为5。
一实施例中,S104具体包括:通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。具体实施时,风电机组虚拟同步机下垂控制系数Kwf的最优值为5,风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数Twj的最优值为12。
一实施例中,S105具体包括:通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
图2是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的锁相环频率与储能直接补偿二次频率跌落的锁相环频率的对比图。如图2所示,横轴为时间,单位为秒(s);纵轴为锁相环频率fpll,单位为赫兹(Hz)。曲线a为直接补偿二次频率跌落的锁相环频率,曲线b为基于虚拟同步机的风储协调的锁相环频率。如图2所示,在风电装机占比为20%的电网中施加2%***容量的负荷扰动的环境中,基于虚拟同步机的风储协调的锁相环频率与直接补偿二次频率跌落的锁相环频率基本一致。两种锁相环频率的频率最低值均为49.914Hz,频率稳态值均为49.936Hz。
图3是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的储能***有功功率与储能直接补偿二次频率跌落的储能***有功功率的对比图。如图3所示,横轴为时间,单位为秒(s);纵轴为有功功率,单位为瓦(W)。曲线a为直接补偿二次频率跌落的储能***有功功率,曲线b为基于虚拟同步机的风储协调的储能***有功功率。如图3所示,在不同风速的工况下,基于虚拟同步机的风储协调的储能***有功功率明显小于直接补偿二次频率跌落的储能***有功功率。
图4是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额与储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额对比表。如图4所示,与储能直接补偿频率二次频率跌落的调频方式相比,采用本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额明显减小。当风速为6.2m/s时,储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额为2.9%,基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额为2.8%。当风速为8.6m/s时,储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额为4.8%,基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额为4.2%。当风速为11.2m/s时,储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额为5.9%,基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额为3.7%。由此可知,储能直接补偿二次频率跌落的功率缺额最大需要配置5.9%风场容量的储能,基于虚拟同步机的风储协调的功率缺额最大需要配置4.2%风场容量的储能,本发明相对节约了29%的储能,是一种可推广应用风场调频手段。
综上,本发明实施例的基于虚拟同步机的风储协调调频方法将风电机组调频功率分配给风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率分配给储能***,可以在一次调频过程充分利用风电机组的转子惯量,同时通过风电机组的虚拟同步功能控制各类系数的最优值,避免风电机组完全承担一次调频初始阶段的支撑功率,及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种基于虚拟同步机的风储协调调频***,由于该***解决问题的原理与基于虚拟同步机的风储协调调频方法相似,因此该***的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图5是本发明实施例中基于虚拟同步机的风储协调调频***的结构框图。如图5所示,基于虚拟同步机的风储协调调频***包括:
判断单元,用于判断锁相环频率是否处于预设范围;
模型创建单元,用于创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
风场调频功率单元,用于输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
风电机组调频功率单元,用于输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
储能***调频功率单元,用于输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
分配单元,用于将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
在其中一种实施例中,通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
在其中一种实施例中,通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
综上,本发明实施例的基于虚拟同步机的风储协调调频***将风电机组调频功率分配给风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率分配给储能***,可以在一次调频过程充分利用风电机组的转子惯量,及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
综上,本发明实施例的计算机设备将风电机组调频功率分配给风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率分配给储能***,可以在一次调频过程充分利用风电机组的转子惯量,及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入电力***额定频率、锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和风电机组额定功率至风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入风场调频功率、风电机组调频功率和功率指令值至储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率平均分配给多个储能***。
综上,本发明实施例的计算机可读存储介质将风电机组调频功率分配给风电机组虚拟同步机,将储能***调频功率分配给储能***,可以在一次调频过程充分利用风电机组的转子惯量,及时调节电力***频率,避免风电机组的频率发生二次跌落,大幅度改善新能源高渗透率电力***的频率特性,节约储能投资成本。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于虚拟同步机的风储协调调频方法,其特征在于,包括:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当所述锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至所述风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入所述电力***额定频率、所述锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、所述***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和所述风电机组额定功率至所述风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入所述风场调频功率、所述风电机组调频功率和功率指令值至所述储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将所述风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将所述储能***调频功率平均分配给多个储能***。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机的风储协调调频方法,其特征在于,通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机的风储协调调频方法,其特征在于,通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟同步机的风储协调调频方法,其特征在于,通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
5.一种基于虚拟同步机的风储协调调频***,其特征在于,包括:
判断单元,用于判断锁相环频率是否处于预设范围;
模型创建单元,用于创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
风场调频功率单元,用于输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至所述风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
风电机组调频功率单元,用于输入所述电力***额定频率、所述锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、所述***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和所述风电机组额定功率至所述风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
储能***调频功率单元,用于输入所述风场调频功率、所述风电机组调频功率和功率指令值至所述储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
分配单元,用于将所述风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将所述储能***调频功率平均分配给多个储能***。
6.根据权利要求5所述的基于虚拟同步机的风储协调调频***,其特征在于,通过如下风场调频功率模型得到风场调频功率:
其中,Pf为风场调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kf为中央控制器下垂控制系数,为***频率的变化率,Tj为中央控制器虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
7.根据权利要求5所述的基于虚拟同步机的风储协调调频***,其特征在于,通过如下风电机组调频功率模型得到风电机组调频功率:
其中,Pwf为风电机组调频功率,fN为电力***额定频率,fpll为锁相环频率,Kwf为风电机组虚拟同步机下垂控制系数,为***频率的变化率,Twj为风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数,PN为风电机组额定功率。
8.根据权利要求5所述的基于虚拟同步机的风储协调调频***,其特征在于,通过如下储能***调频功率模型得到储能***调频功率:
Pbf=Pf-Pwf+Pbref;
其中,Pbf为储能***调频功率,Pf为风场调频功率,Pwf为风电机组调频功率,Pbref为功率指令值。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当所述锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至所述风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入所述电力***额定频率、所述锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、所述***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和所述风电机组额定功率至所述风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入所述风场调频功率、所述风电机组调频功率和功率指令值至所述储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将所述风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将所述储能***调频功率平均分配给多个储能***。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
判断锁相环频率是否处于预设范围;
当所述锁相环频率不处于预设范围时,创建风场调频功率模型,风电机组调频功率模型和储能***调频功率模型;
输入电力***额定频率、锁相环频率、中央控制器下垂控制系数、***频率的变化率、中央控制器虚拟惯量系数和风电机组额定功率至所述风场调频功率模型中,得到风场调频功率;
输入所述电力***额定频率、所述锁相环频率、风电机组虚拟同步机下垂控制系数、所述***频率的变化率、风电机组虚拟同步机虚拟惯量系数和所述风电机组额定功率至所述风电机组调频功率模型中,得到风电机组调频功率;
输入所述风场调频功率、所述风电机组调频功率和功率指令值至所述储能***调频功率模型中,得到储能***调频功率;
将所述风电机组调频功率平均分配给多个风电机组虚拟同步机,将所述储能***调频功率平均分配给多个储能***。
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