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随着电池储能在电网中的应用愈加广泛,业内对适用于工程仿真的电池储能模型提出更高要求,开发电池储能及其控制系统的全过程动态仿真模型成为迫切需求;而在控制系统中应用合适的控制策略,不仅提高电池储能并网后的电能质量和系统稳定性,还可使电池储能系统运行更具经济性,同样具有重要意义。本文在电池储能系统建模、电池储能参与电网的调频控制策略、并网效果分析等方面做了以下工作:
设计并参与开发一种基于大型电力系统仿真分析软件PSD的电池储能系统全过程动态仿真模型,可实现机电暂态和中长期动态仿真功能。该电池储能系统包含本文提出的储能电池组模型,并在换流器控制模型中应用典型的内外环控制方式,同时编译调试了PSD风电/光伏模型的中低电压穿越控制、频率控制等模型的程序接口,使电池储能模型具备低压穿越能力和调频等功能。
提出一种电池储能参与电网一次调频的自适应综合控制策略。该策略在负荷扰动初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机惯性响应;在频率恢复期采用可变系数的负虚拟惯性控制,综合考虑频率恶化程度(最大频率偏差)和荷电状态SOC动态调整出力以加快频率恢复;在整个调频期内采用基于双曲正切函数特性的变系数下垂控制,下垂系数的大小与SOC有关,可在保证调频需求的同时兼顾电池容量的保持效果。
提出一种电池储能辅助火电参与AGC动态调频的综合控制策略。该策略中电池储能与AGC协调运行,在调频初期采用基于区域控制偏差(ACE)信号的控制方法,并利用灵敏度分析确定切换时刻,避免该方法阻碍频率恢复;在切换时刻后采用计及火电爬坡速率限制的自适应控制策略,该策略基于火电机组的爬坡速率限制动态分配区域调频需求(ARR),并根据SOC的变化动态调整电池储能出力,兼顾调频效果和SOC的保持效果。
基于某省区域电网数据,在PSD软件中应用本文的仿真模型,验证模型在实际工程仿真中可靠性的基础上,分析了电池储能在控制电网过负荷及提高电压支撑能力方面的效果。
设计并参与开发一种基于大型电力系统仿真分析软件PSD的电池储能系统全过程动态仿真模型,可实现机电暂态和中长期动态仿真功能。该电池储能系统包含本文提出的储能电池组模型,并在换流器控制模型中应用典型的内外环控制方式,同时编译调试了PSD风电/光伏模型的中低电压穿越控制、频率控制等模型的程序接口,使电池储能模型具备低压穿越能力和调频等功能。
提出一种电池储能参与电网一次调频的自适应综合控制策略。该策略在负荷扰动初期采用正虚拟惯性控制模拟发电机惯性响应;在频率恢复期采用可变系数的负虚拟惯性控制,综合考虑频率恶化程度(最大频率偏差)和荷电状态SOC动态调整出力以加快频率恢复;在整个调频期内采用基于双曲正切函数特性的变系数下垂控制,下垂系数的大小与SOC有关,可在保证调频需求的同时兼顾电池容量的保持效果。
提出一种电池储能辅助火电参与AGC动态调频的综合控制策略。该策略中电池储能与AGC协调运行,在调频初期采用基于区域控制偏差(ACE)信号的控制方法,并利用灵敏度分析确定切换时刻,避免该方法阻碍频率恢复;在切换时刻后采用计及火电爬坡速率限制的自适应控制策略,该策略基于火电机组的爬坡速率限制动态分配区域调频需求(ARR),并根据SOC的变化动态调整电池储能出力,兼顾调频效果和SOC的保持效果。
基于某省区域电网数据,在PSD软件中应用本文的仿真模型,验证模型在实际工程仿真中可靠性的基础上,分析了电池储能在控制电网过负荷及提高电压支撑能力方面的效果。