电池储能系统以其控制精度高、响应速度快等优势被广泛应用于电网中。为充分发挥电池储能系统参与电网一次调频的优势,提出一种基于荷电状态(State Of Charge,SOC)与频率偏差的一次调频策略。首先,为了改善电池循环寿命,设计基于SOC的...
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电池储能系统以其控制精度高、响应速度快等优势被广泛应用于电网中。为充分发挥电池储能系统参与电网一次调频的优势,提出一种基于荷电状态(State Of Charge,SOC)与频率偏差的一次调频策略。首先,为了改善电池循环寿命,设计基于SOC的下垂系数与虚拟惯性系数。引入基于频率偏差的加权系数将下垂出力与虚拟惯性出力相结合,在频率偏差较小时增加虚拟惯性出力权重以稳定频率,在频率偏差较大时增加下垂出力权重以快速调节频率偏差,并在频率偏差超过一定限度后进行故障穿越时的频率支撑,而当电网状态变好且SOC较低或较高时进行SOC恢复。其次,提出电池储能系统参与电网一次调频的评价指标以定量评估所提策略的调频效果及SOC维持效果。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建电池储能系统仿真模型,并在阶跃负荷扰动、随机负荷扰动、瞬时性短路故障及光伏间歇性出力扰动工况下仿真验证所提一次调频策略的调频效果及SOC维持效果,仿真结果表明所提一次调频策略能实现较好的调频效果并将SOC维持在合理区间内。而针对网侧电压不对称时电池储能系统控制问题,提出了一种基于加权系数的多目标协调优化控制策略。首先,建立网侧电压不对称时电池储能系统的数学模型,介绍基于T/4延时法的正负序分离电路控制原理,并叙述网侧电压不对称时电池储能系统常采用的负序电流抑制策略。其次,基于瞬时功率理论推导网侧电压不对称时电池储能系统功率波动抑制下的正负序电流表达式,并针对抑制负序电流、抑制有功功率二倍频波动、抑制无功功率二倍频波动三个目标构建多目标协调优化函数,通过采用果蝇算法全局寻优后实现三个目标的协调优化控制。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建网侧电压不对称时电池储能系统仿真模型,通过将所提多目标协调优化控制策略与负序电流抑制策略、有功功率二倍频波动抑制策略、无功功率二倍频波动抑制策略对比以验证所提策略的有效性与优越性,仿真结果表明电池储能系统在采用所提多目标协调优化控制策略后负序电流、有功功率二倍频波动、无功功率二倍频波动抑制效果较好,且多目标协调优化函数值最小,验证了所提多目标协调优化控制策略的有效性与优越性。
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