恭喜国网福建省电力有限公司经济技术研究院;国网福建省电力有限公司林毅获国家专利权
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龙图腾网恭喜国网福建省电力有限公司经济技术研究院;国网福建省电力有限公司申请的专利基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法与终端获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115149548B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210692081.0,技术领域涉及:H02J3/24;该发明授权基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法与终端是由林毅;林伟伟;薛静玮;吴威;林威;魏鑫;张祥宇设计研发完成,并于2022-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法与终端在说明书摘要公布了:本发明公开了基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法与终端,建立含储能的新能源并网系统的频率升降时间计算模型,并根据系统安全频率阈值计算频率安全升降时间;根据虚拟惯量定义、所述频率安全升降时间以及所述频率安全升降时间内储能的荷电状态变化量,计算出储能在频率安全升降时间内的虚拟惯量大小;本发明在系统发生负荷扰动而导致频率变化时,建立含储能的新能源并网系统的频率升降时间计算模型,从而精确计算频率安全升降时间,并在所得频率安全升降时间内根据储能荷电状态的变化量评估出储能虚拟惯量大小,从而更好地对系统提供惯量支撑。
本发明授权基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法与终端在权利要求书中公布了:1.基于频率安全升降时间的储能虚拟惯量计算方法,其特征在于,包括步骤:S1、建立含储能的新能源并网系统的频率升降时间计算模型,并根据系统安全频率阈值计算频率安全升降时间;S2、根据虚拟惯量定义、所述频率安全升降时间以及所述频率安全升降时间内储能的荷电状态变化量,计算出储能在频率安全升降时间内的虚拟惯量大小;所述步骤S1中所述频率升降时间计算模型具体为:系统的频率响应动态方程为: ;风机运行在最大功率跟踪状态,输出功率受风速的影响,对系统频率变化无响应,储能的输出功率受荷电状态的影响,未附加虚拟惯量控制时对系统频率变化同样无响应,将所述频率响应动态方程整理化简得频率偏差Δf与时间t的关系式: ;其中,KS=KG+KL,假设在t=0时刻系统出现负荷扰动,则初始条件为: ;则Δf的解析解为: ;式中: ;其中,KL为系统负荷频率调节效应系数,KG为发电机功频静特性系数,KG=1R,Ts为系统惯性时间常数,TG为发电机一次调频响应系数,其中,Ts=2Hsys,ΔPL为系统初始负荷扰动,ΔPG、ΔPwind、ΔPbess分别为同步机、风机、储能的响应功率;所述根据系统安全频率阈值计算频率安全升降时间具体为:将所述系统安全频率阈值代入Δf,计算得到频率安全升降时间;所述步骤S2具体为:根据虚拟惯量定义、所述频率安全升降时间以及所述频率安全升降时间内储能的荷电状态变化量,储能的虚拟惯量在放电时的计算具体为: ;储能的虚拟惯量在充电时的计算具体为: ;其中,t为频率安全升降时间,ωe为同步机的电角速度,Δωe为同步机的电角速度的变化量,Δωe=2πΔf,pn为同步机的极对数,Jvir_B为蓄电池的虚拟惯量,Js为等容量同步发电机的转动惯量,ΔSOC为蓄电池在频率升降时间内荷电状态变化量,SOC0为初始荷电状态,SOC表示储能当前的荷电状态,EK为等容量同步发电机所具有的能量,Prated表示储能充放电时的额定功率,SOCmin、SOClow、SOChigh和SOCmax分别表示预设的储能荷电状态的最小值、较小值、较大值和最大值,SOC1和SOC2分别为储能放电和充电过程中输出功率由额定功率开始减小的临界荷电状态。
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