本发明涉及一种交流储能功率-频率调节方法，该方法采用自适应下垂控制，增加交流储能功率-频率调节功率分配精度。
背景技术：
电网容量不断增加，区域电网结构变的复杂，由光伏、风电等高渗透率分布式电源点组成的微网，由于其低惯性、低阻尼特性，势必会对大电网的频率稳定性造成影响。储能单元作为可以灵活充放电的电源，能够实现在电网中自适应吸收、释放能量，且因为其响应快速、控制灵活，在维持电网电压稳定有无可替代的优势。
为了使交流储能具备频率调节能力，在交流储能逆变装置中利用相应的功率控制系统、单机或加装独立控制装置完成下垂特性控制。但是由于线路阻抗和电网频率波动的影响，传统下垂控制在频率调节过程中会存在较大的功率分配误差和功率震荡问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种交流储能功率-频率调节方法，该方法采用自适应下垂控制，增加交流储能功率-频率调节功率分配精度。
本发明采取如下技术方案来实现的：
一种交流储能功率-频率调节方法，包括以下步骤：
1)建立交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程；
2)因为交流储能逆变装置频率调节过程中逆变装置死区，设置频率响应动作门槛值ωd1、ωd2；
3)根据步骤1)交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程及步骤2)频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，得到带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式；
4)当网侧要求频率49.8hz≤ω＜49.94hz，将骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数mi1；
5)当网侧要求频率50.06hz≤ω＜50.2hz，将步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数mi2；
6)将步骤4)得到的自适应下垂系数mi1、步骤5)得到自适应下垂系数mi2的引入步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中，得到交流储能自适应有功-频率下垂控制模型，实现交流储能功率-频率调节。
本发明进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法为：建立交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程：ω＝ω0-mp；其中：ω是交流储能逆变装置输出频率；ω0是空载输出频率参考值；m是有功功率下垂系数；p是负载分配的有功功率。
本发明进一步的改进在于，步骤2)的具体实现方法为：因为交流储能逆变装置频率调节过程中逆变装置死区，设置频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，设定：ωd1＝49.94hz、ωd2＝50.06hz，当输出频率49.94hz≤ω≤50.06hz时，下垂控制系统不动作。
本发明进一步的改进在于，根据交流储能逆变装置的输出特性，在频率调节过程中交流储能输出有功功率调节范围为：(1±10％)p0，对应输出频率范围为49.8hz-50.2hz，其中：p0是被控储能逆变装置额定有功功率。
本发明进一步的改进在于，步骤3)的具体实现方法为：根据步骤1)交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程及步骤2)频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，得到带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式：
本发明进一步的改进在于，步骤4)的具体实现方法为：当网侧要求频率49.8hz≤ω＜49.94hz，将骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数mi1：
本发明进一步的改进在于，步骤5)的具体实现方法为：当网侧要求频率50.06hz≤ω＜50.2hz，将步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数mi2：
本发明进一步的改进在于，步骤6)的具体实现方法为：将步骤4)得到的自适应下垂系数mi1、步骤5)得到自适应下垂系数mi2的引入步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中，得到交流储能自适应有功-频率下垂控制模型：
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益的技术效果：
1.本发明提出一种采用自适应下垂控制，增加交流储能功率-频率调节功率分配精度的方法。
2.本发明所提下垂控制方案采用自适应下垂系数，与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，减少功率匹配不准的问题。
附图说明
图1为交流储能逆变装置功率-频率下垂特性图；
图2为交流储能逆变装置含有死区的功率-频率下垂特性图；
图3为交流储能逆变装置功率-频率自适应下垂特性图。
具体实施方式
下面通过附图，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，交流储能逆变装置控制系统通过模拟同步发电机下垂特性来对逆变装置进行控制，传统下垂控制方程为：
ω＝ω0-mp(1)
式(1)中：ω是交流储能逆变装置输出频率；ω0是空载输出频率参考值；m是有功功率下垂系数；p是负载分配的有功功率。传统的下垂控制是一种有差调节。
如图2所示，在交流储能逆变装置频率调节过程中因为逆变装置死区的存在，本发明设置频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，设定：ωd1＝49.94hz、ωd2＝50.06hz，当下垂控制输出频率49.94hz＜ω＜50.06hz时，下垂控制系统不动作。根据交流储能逆变装置的输出特性，在频率调节过程中交流储能输出有功功率调节范围为：(1±10％)p0，对应输出频率范围为49.8hz-50.2hz，其中：p0是被控储能逆变装置额定有功功率。
根据公式(1)可以得到带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式为：
如图3所示本发明提出一种自适应下垂控制方案在交流储能逆变装置控制系统中，通过自适应调节下垂系数来响应电网频率调节，其中下垂控制系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，自适应下垂系数可以表示为：
当网侧要求频率49.8hz≤ω＜49.94hz，交流储能逆变装置频率调节下垂控制系数m用mi1代替；当网侧要求频率50.06hz≤ω＜50.2hz，交流储能逆变装置频率调节下垂控制系数m用mi2代替。
将本发明所提的自适应下垂系数应用于交流储能有功-频率下垂控制中，自适应下垂控制数学表达式为：
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
1.一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)建立交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程；
2)因为交流储能逆变装置频率调节过程中逆变装置死区，设置频率响应动作门槛值ωd1、ωd2；
3)根据步骤1)交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程及步骤2)频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，得到带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式；
4)当网侧要求频率49.8hz≤ω＜49.94hz，将骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数
5)当网侧要求频率50.06hz≤ω＜50.2hz，将步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数
6)将步骤4)得到的自适应下垂系数
2.根据权利要求1所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法为：建立交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程：ω＝ω0-mp；其中：ω是交流储能逆变装置输出频率；ω0是空载输出频率参考值；m是有功功率下垂系数；p是负载分配的有功功率。
3.根据权利要求2所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：因为交流储能逆变装置频率调节过程中逆变装置死区，设置频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，设定：ωd1＝49.94hz、ωd2＝50.06hz，当输出频率49.94hz≤ω≤50.06hz时，下垂控制系统不动作。
4.根据权利要求3所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，根据交流储能逆变装置的输出特性，在频率调节过程中交流储能输出有功功率调节范围为：(1±10％)p0，对应输出频率范围为49.8hz-50.2hz，其中：p0是被控储能逆变装置额定有功功率。
5.根据权利要求4所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：根据步骤1)交流储能逆变装置控制系统传统下垂控制方程及步骤2)频率响应动作门槛值ωd1、ωd2，得到带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式：
6.根据权利要求5所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：当网侧要求频率49.8hz≤ω＜49.94hz，将骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数
7.根据权利要求6所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤5)的具体实现方法为：当网侧要求频率50.06hz≤ω＜50.2hz，将步骤3)带死区的交流储能逆变装置频率调节下垂控制表达式中下垂系数m与输出有功功率与目标频率建立自适应函数，得到自适应下垂系数
8.根据权利要求7所述的一种交流储能功率-频率调节方法，其特征在于，步骤6)的具体实现方法为：将步骤4)得到的自适应下垂系数
