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申请/专利权人：重庆大学

摘要：基于权重系数与优化调频控制的储能一次调频自适应综合控制方法，包括以下步骤：1对电力系统频率以及储能系统荷电状态进行实时监测；2将储能系统的荷电状态划分为多个区间；3构建基于虚拟惯性控制的储能出力模型与基于下垂控制的储能出力模型；4构建储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的充放电系数模型；5构建储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的优化调频控制充放电系数模型；6构建自适应综合控制模型；7计算得到虚拟惯性控制充放电系数；8构建两种控制协同出力的储能出力模型；9构建不同分配系数模型；10将得到的分配系数代入步骤8的储能出力模型，计算得到储能系统出力，从而实现储能系统调频控制。

主权项：1.基于权重系数与优化调频控制的储能一次调频自适应综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1对电力系统频率以及储能系统荷电状态进行实时监测；2按照不同容量状态下的出力标准，将储能系统的荷电状态划分为多个区间；3构建基于虚拟惯性控制的储能出力模型与基于下垂控制的储能出力模型；所述虚拟惯性控制对应的储能出力模型如下所示： 式中，a是虚拟惯性的权重系数；为频率偏差变化率；ME是虚拟惯性系数；其中，虚拟惯性系数ME与储能系统的荷电状态有关；所述基于下垂控制的储能出力模型包括基于变系数下垂控制的储能出力模型；所述变系数下垂控制对应的储能出力模型如下所示： 式中，ΔPE2为变系数下垂控制参与调频的储能出力；b是变系数下垂控制的权重系数，其中，a+b＝1；Δf为频率偏差；Δfdb为频率偏差死区，当频率偏差Δf小于频率偏差死区Δfdb时，系统不调频；KE为下垂控制调频系数； 式中，KC和KD分别是充电、放电下垂控制系数，即变系数下垂控制充放电系数；4基于储能系统的荷电状态区间，构建储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的充放电系数模型；所述储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的充放电系数模型如下所示： 式中：Kmax为虚拟下垂控制系数的最大值；KC1和KD1分别是变系数下垂控制策略的充电、放电系数，即变系数下垂控制参与调频时的充放电系数；S代表实时监测的储能系统荷电状态值；n为曲线的自适应系数；Smin为荷电状态分区的最小值；Slow为荷电状态分区的较低值；Shigh为荷电状态分区的较高值；Smax为荷电状态分区的最大值；5基于储能系统的荷电状态区间，构建储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的优化调频控制充放电系数模型；所述优化调频控制充放电系数模型如下所示： 式中，ω为虚拟惯性系数和下垂控制系数的曲线调整系数；KC2和KD2分别是优化频率控制方法的充电、放电系数，即优化调频控制充放电系数；S0代表低中间值，取值范围为0.1S00.45；S1代表高中间值，取值范围为0.55S10.9；6将变系数下垂控制参与调频时的充放电系数与优化调频控制充放电系数进行整合，构建储能系统通过变系数下垂控制参与调频时的自适应综合控制模型；所述自适应综合控制模型如下所示：KC＝KC1+KC2Δf＞08KD＝KD1+KD2Δf＜09整合公式4至公式9，所述自适应综合控制模型如下所示： 7基于变系数下垂控制充放电系数，计算得到虚拟惯性控制充放电系数；所述虚拟惯性系数ME的计算公式如下所示： 式中：λ是下垂控制与虚拟惯量的比例系数；8对虚拟惯性控制方法与下垂控制方法进行分析，通过变系数下垂控制充放电系数、虚拟惯性控制充放电系数，构建虚拟惯性控制与下垂控制协同出力的储能出力模型；所述虚拟惯性控制与下垂控制协同出力的储能出力模型如下所示： 式中，a是虚拟惯性的权重系数；b是变系数下垂控制的权重系数；Δf为频率偏差；Δfdb为频率偏差死区，为频率偏差变化率；ME是虚拟惯性系数；KE为下垂控制调频系数；9针对储能系统参与一次调频的不同频率变化阶段，构建不同分配系数模型，并对分配系数模型进行解算，得到虚拟惯性控制的权重系数a和变系数下垂控制的权重系数b；所述分配系数模型如下所示：当频率偏差Δf不小于频率偏差死区Δfdb时，以与频率变化率有关的虚拟惯性控制为主，下垂控制为辅，相应地调节储能出力，由此构建的分配系数模型如下所示： 式中：m以下垂控制为主、虚拟惯性控制为辅的分配系数模型的自适应系数；a是虚拟惯性的权重系数；b是变系数下垂控制的权重系数；当频率偏差Δf达到惯性响应阶段设定值Δfset以后，储能调频从虚拟惯性控制为主过渡到下垂控制为主，与其对应的分配系数模型如下所示： 式中：Δflow、Δfmax分别代表储能系统参与一次调频的阈值和储能系统一次调频的最大频率偏差值；10将虚拟惯性控制的权重系数a和变系数下垂控制的权重系数b代入步骤8的储能出力模型，计算得到储能系统出力，从而实现储能系统调频控制。

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