一種采用儲能pcs恢復孤島模式下微網頻率的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及微網頻率控制領域，尤其設及一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網 頻率的方法。
【背景技術】
[0002] 微網是指能實現自我控制、保護和管理的，自治的微型電網系統，其既可處于并入 大電網運行的并網模式，又能處于脫離大電網獨立運行的孤島模式。微網處于并網模式時， 頻率由大電網控制，微網處于孤島模式時，頻率由微網的主電源控制。微網存在大量波動性 和隨機性較強的間歇性微電源，該些間歇性能源微電源大都采用電力電子設備作為接口， 系統慣性很小或無慣性，微網的結構多變，負載多變，使得孤島模式下的微網的頻率容易發 生波動，頻率恢復困難。
[000引包含儲能系統的微網可W由儲能PCS(功率轉換系統，PowerConvedSystem)作 為主電源來負責調頻，儲能PCS通常采用下垂控制，類似于傳統電網的一次調頻，屬于有差 調節，頻率不能完全恢復到額定頻率值；當微網負載的功率波動較大時，微網的頻率偏差較 大，微網就需要啟動二次調頻，來維持其頻率恒定。目前孤島模式下采用二次調頻控制策略 為；根據不同微電源的頻率-功率特性化及相互作用，來改進微電源的頻率-功率控制算法 來實現二次調頻。極少研究根據微網負載的頻率-功率特性來實現微網的二次調頻。
[0004] 微網負載的頻率-功率特性與傳統電網的頻率-功率特性是一致的，其取決于微 網負載的種類及其占比。微網負載的頻率-功率特性是微網負載的有功功率，即微網吸收 的有功功率，隨微網的頻率而改變的特性，即；
[0005] Pi=F(f)，
[0006] -般可表不為；
[0007]
【主權項】
1. 一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網頻率的方法，包括下列步驟： 獲取動態測量值步驟：當微網吸收的有功功率實時變化時，通過得到m組微網的頻 率-功率的測量數據：(P1,D、（P2,f2)、（P3,f3)……（Pm，fm); 待測負荷調節效應系數求取步驟：根據確定的微網的額定頻率f；和微網的額定功率匕 的初始值；計算得到m個微網的負荷調節效應系數K1(t)H<以及m個P(t)' =F(K1(t)H<，Pej,ft,f；)， 其中求K1(t)#的公式為：
其中，K1(t)#是待測微網的負荷調節效應系數； P(tdPf(t)是微網調節過程中的測得的各組微網的頻率-功率的測量數據；其中t= 1~m; 對于每個Pw' =F(K1(t)H<，Pej,f(t),f；)，可以計算得到每個對應的頻率fm時的，微網吸收 的有功功率的計算值，即Pw' =F(K1(t)H<，Pe,f(t),fe)，即得到m個計算點： (P1,，f\)，（P2,，f2)，（P3,，f3).........? (P;，fJ; 待測負荷調節效應系數篩選步驟： 計算通過每個P(t)' =F(K1(t)#，Pe，ft，fe)，得到的微網吸收的有功功率的計算值，與微網 吸收的有功功率的測量值之間的均方根值APK:
取APk最小時的待測負荷調節效應系數K1(t)#和Pe值即為真實值，求得微網負載的頻 率-功率特性曲線； 逐步尋優求解步驟： 根據求得的K1(t)#和匕值得出微網負載的頻率-功率特性曲線，去除明顯偏離該曲線的 第一種壞點，S卩APm= |Pm'-Pj絕對值明顯偏大的點； 根據求得的K1(t)#和P』直得出微網負載的頻率-功率特性曲線，在該曲線的一側連續 排列的點的數量超過定值時，只保留APm最小的一到兩個點；其余的點作為第二種壞點去 除； 重復待測負荷調節效應系數求取步驟、待測負荷調節效應系數篩選步驟和逐步尋優求 解步驟，直到求得微網負載的頻率-功率特性曲線的兩側無測得的值第一種壞點和第二種 壞點； 儲能PCS輸出功率調節步驟：待微網的頻率穩定后，得出微網負載的頻率-功率特性 曲線與儲能PCS的頻率-功率特性曲線相交的第一個點（Ptl, &)，調節儲能PCS的輸出功率 Pn，逐步增加APn，使微網的頻率向f；漸近，直至調節儲能PCS的輸出功率為求得的Pe值， 微網的頻率也穩定在f；。
2. 根據權利要求1所述的一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網頻率的方法，其 特征在于：APk最小時的待測負荷調節效應系數K1(&和P6值是通過matlab軟件中的 fminsearch函數確定的。
3. 根據權利要求2所述的一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網頻率的方法，其特征 在于：所述fminsearch函數可直接由matlab編譯成可執行文件來使用，或者用疊代求解法 來代替。
4.根據權利要求1所述的一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網頻率的方法，其特征 在于：逐步尋優求解步驟中，第一種壞點是APmS0.OlPm的點；并在微網負載的頻率-功 率特性曲線的一側連續排列的點的數量超過三個，進行第二種壞點的去除。
【專利摘要】本發明公開了微網控制領域的一種采用儲能PCS恢復孤島模式下微網頻率的方法，該方法根據微網運行過程中測得的各組微網的頻率-功率的測量數據，通過循環進行的待測負荷調節效應系數求取步驟、待測負荷調節效應系數篩選步驟和逐步尋優求解步驟，線性擬合出最優的微網負載的頻率-功率特性曲線，然后再依據儲能PCS的頻率-功率下垂特性曲線進行二次調頻，調整儲能PCS的輸出功率，使微網的頻率穩定在額定頻率。其技術效果是：通過調整作為主電源的儲能PCS的輸出功率來使微網的頻率穩定額定頻率的附近。
【IPC分類】H02J3-24
【公開號】CN104716658
【申請號】CN201510161798
【發明人】繆勇, 奚玲玲, 王偉岸
【申請人】上海電氣集團股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年4月8日