储能系统机电暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本技术涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种储能系统机电暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.电化学储能系统主要由化学电池组、变流器、控制装置和变压器组成。化学电池组输出直流电压和电流，化学电池组放电时可以向系统提供能量，充电时可以从系统吸收能量；变流器部分可以将储能元件输出的直流电压和电流转换为工频的交流电压和电流，可以实现储能系统的并网；控制系统则根据系统需求和储能元件状态对换流器进行控制，对储能系统并网的端口特性有很大影响。
3.现有接入有源网络的储能系统机电暂态建模方法，一般将储能系统作为电流源接入交流网络，不考虑储能系统接入变压器阻抗等因素。在应用于储能系统接入有源网络时，基本可以反映储能的动态过程，但是在应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真场景时，因系统中仅有柔性直流一个电压源，系统电压支撑能力较弱，此时需要发挥储能系统的电压支撑作用，现有建模方法并不能体现储能对交流电压的支撑作用，使得仿真中计算得到的交流电压可能存在大范围的波动，现有方法并不适用于储能系统接入大规模新能源经柔性直直流输电系统的仿真场景。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种储能系统机电暂态建模方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中现有的储能系统机电暂态建模方法无法应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真实验的技术缺陷。
5.一种储能系统机电暂态建模方法，包括：
6.将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，其中，所述预设的电路模型包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等；
7.依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的输出电流参考值；
8.依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值；
9.判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值；
10.若所述储能系统输出的第一总电流实际值超过所述预设的阈值，则将所述储能系统输出的第一总电流实际值设置为第一目标电流，得到所述储能系统输出的第二总电流实际值；
11.依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的
总电流实际值包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
12.优选地，所述依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值的计算公式，包括：
[0013][0014]
其中，
[0015]
i表示储能系统输出的第一总电流实际值；
[0016]idref
表示储能系统的输出电流的d轴分量的参考值；
[0017]iqref
表示储能系统的输出电流的q轴分量的参考值；
[0018]usref
表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0019]us
表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0020]
x表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0021]
优选地，所述第一目标电流的计算公式，包括：
[0022][0023]
其中，
[0024]i′
qref
表示所述储能系统输出的总电流q轴分量实际值；
[0025]iqmax
表示储能变流器输出的电流q轴分量最大值；
[0026]usref
表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0027]us
表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0028]
x表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0029]
优选地，所述预设的外环控制器模型创建过程，包括：
[0030]
依据预设的外环控制策略，创建外环控制器模型；
[0031]
其中，所述预设的外环控制策略为：
[0032]
以储能系统并网点的电压的参考值和电压实际值作为输入信号；
[0033]
将所得到的储能系统并网点的电压参考值与电压实际值之间的差值经过pi控制器，得到储能系统的控制电流q轴参考值；
[0034]
以储能系统输出的有功功率的参考值和有功功率实际值作为输入信号；
[0035]
将所得到的储能系统输出的有功功率参考值与储能系统输出的有功功率实际值之间的差值经过pi控制器，得到储能系统的控制电流d轴参考值。
[0036]
优选地，所述预设的阈值参考所述储能系统的储能变流器的输出电流的q轴分量的最大值进行设置。
[0037]
优选地，所述预设的电路模型，包括：
[0038]
诺顿等值电路模型或戴维南等效电路模型。
[0039]
一种储能系统机电暂态建模装置，包括：
[0040]
连接单元，用于将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，其中，所述预设的电路模型包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等；
[0041]
第一计算单元，用于依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的输出电流参考值；
[0042]
第二计算单元，用于依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值；
[0043]
判断单元，用于判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值；
[0044]
第一设置单元，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述储能系统输出的第一总电流实际值超过所述预设的阈值时，将所述储能系统输出的总电流实际值设置为第一目标电流，得到所述储能系统输出的第二总电流实际值；
[0045]
第二设置单元，用于依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的总电流实际值包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0046]
优选地，所述连接单元的执行过程，包括：
[0047]
利用诺顿等值电路或戴维南等效电路将所述储能系统接入所述交流系统；
[0048]
其中，
[0049]
所述诺顿等值电路或戴维南等效电路包括等效电流源、等效电压源；
[0050]
所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等；
[0051]
所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等。
[0052]
一种储能系统机电暂态建模设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
[0053]
所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述储能系统机电暂态建模方法的步骤。
[0054]
一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述储能系统机电暂态建模方法的步骤。
[0055]
从以上介绍的技术方案可以看出，当需要对大规模新能源经柔性直流送出场景进行建模仿真研究时，本技术实施例提供的方法可以将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，其中，所述预设的电路模型包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等；在将所述储能系统与所述交流系统连接之后，可以依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的输出电流参考值；在确定所述储能系统的输出电流参考值之后，可以进一步依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值；由于储能系统的储能变流器开关器件的电流存在限制，所述储能系统的输出电流d轴分量和q轴分量均存在最大值限制，因此，在确定所述储能系统输出的第一总电流实际值之后，可以判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值；若所述储能系统输出的第一总电流实际值超过预设的阈值，则有可能会损坏储能变流器开关器件，则需要将所述储能系统输出的第一总电流实际值设置为第一目标电流，由此可以得到所述储能系统输出的第二总电流实际值；若所述储能系统输出的第一总电流实际值没有超过预设的阈值，则可以直接将所述储能系统输出的第一总电流实际值作为储能系统输出的第二总电流实际值。在确定所述储能系统输出的第二总电流实际值之后，可以进一步
依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的总电流实际值包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0056]
本技术实施例提供的方法可以利用预设的电路模型将储能系统接入交流系统，由于所述预设的电路模型包括等效电流源和等效电压源，且所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等，所述等效电压源的接入可以使所述储能系统接入点的电压尽量维持在目标值，且不影响所述储能系统的有功功率输出，进一步地，本技术实施例提供的方法可以利用所述储能系统接入点的目标电压值、所述储能系统接入点电压实际值、d轴和q轴电流参考值计算储能系统输出的总电流，并对储能系统输出的总电流进行总电流越限判断，如果储能系统输出的总电流越限，则可以相应调整储能系统输出的受控电流源的电流值，本技术实施例提供的方法可以对应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真实验。
附图说明
[0057]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0058]
图1为本技术实施例示例的一种储能系统接入的控制原理示意图；
[0059]
图2为本技术实施例提供的一种实现储能系统机电暂态建模方法的流程图；
[0060]
图3为本技术实施例示例的一种储能系统向有源网络供电的示意图；
[0061]
图4为本技术实施例示例的一种柔性直流输电系统的外环控制器的控制框图；
[0062]
图5为本技术实施例示例的一种柔性直流输电系统的内环控制器的控制框图；
[0063]
图6为本技术实施例示例的一种按照预设的电路模型将储能系统接入交流系统的机电暂态模型原理示意图；
[0064]
图7为本技术实施例示例的一种储能系统机电暂态建模装置结构示意图；
[0065]
图8为本技术实施例公开的一种储能系统机电暂态建模设备的硬件结构框图。
具体实施方式
[0066]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0067]
在实际应用过程中，电化学储能系统主要由化学电池组、变流器、控制装置和变压器组成。化学电池组输出直流电压和电流，化学电池组放电时可以向系统提供能量，充电时可以从系统吸收能量。
[0068]
图1示例了一种储能系统接入的控制原理示意图，由图1可知，
[0069]
当化学电池组放电或充电时，变流器部分可以将储能元件输出的直流电压和电流
转换为工频的交流电压和电流，可以实现储能系统的并网；控制系统则根据系统需求和储能元件状态对换流器进行控制，对储能系统并网的端口特性有很大影响。
[0070]
现有接入有源网络的储能系统机电暂态建模方法，将储能作为电流源接入交流网络，不考虑储能接入变压器阻抗等因素。在应用于储能接入有源网络时，基本可以反映储能的动态过程，但是在应用于储能接入大规模新能源经柔直送出系统的仿真场景时，因系统中仅有柔性直流一个电压源，系统电压支撑能力较弱，此时需要发挥储能系统的电压支撑作用，现有建模方法并不能体现储能对交流电压的支撑作用，使得仿真中计算得到的交流电压可能存在大范围的波动。现有方法并不适用于储能接入大规模新能源经柔直送出系统的仿真场景。
[0071]
鉴于目前大部分的储能系统机电暂态建模方案难以适应复杂多变的业务需求，为此，本技术人研究了一种储能系统机电暂态建模方案，该方案可以利用预设的电路模型将储能系统接入交流系统，由于所述预设的电路模型包括等效电流源和等效电压源，且所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等，所述等效电压源的接入可以使所述储能系统接入点的电压尽量维持在目标值，且不影响所述储能系统的有功功率输出，进一步地，本技术实施例提供的方法可以利用所述储能系统接入点的目标电压值、所述储能系统接入点电压实际值、d轴和q轴电流参考值计算储能系统输出的总电流，并对储能系统输出的总电流进行总电流越限判断，如果储能系统输出的总电流越限，则可以相应调整储能系统输出的受控电流源的电流值，本技术实施例提供的方法可以对应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真实验。
[0072]
本技术实施例提供的方法可以用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。
[0073]
本技术实施例提供一种储能系统机电暂态建模方法，该方法可以应用于各种仿真系统中，亦可以应用在各种计算机终端或是智能终端中，其执行主体可以为计算机终端或是智能终端的处理器或服务器。
[0074]
下面结合图2、图3、图4、图5以及图6，介绍本技术实施例给出的储能系统机电暂态建模方法的流程，如下图2所示，该流程可以包括以下几个步骤：
[0075]
步骤s101，将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统。
[0076]
具体地，在实际应用过程中，储能系统可以向有源网络进行供电。
[0077]
图3示例了一种储能系统向有源网络供电的示意图。
[0078]
图3中，
[0079]
i可以表示储能系统输出的电流；
[0080]
id可以表示储能系统输出的电流d轴的分量；
[0081]iq
可以表示储能系统输出的电流d轴的分量。
[0082]
储能系统的换流器通常采用电压源换流器，其作用是可以实现储能系统的并网以及相应的控制，其控制方式采用内环控制和外环控制两层控制模式，通过电网侧电压定向的矢量控制方案，实现网侧变流器与电网之间传输的有功功率和无功功率的解耦控制。
[0083]
外环控制模式主要用于计算d轴和q轴电流分量的参考值，内环控制模式为电压电
流控制，控制pwm调制的开关信号。
[0084]
储能系统的有功功率控制环主要目标为根据系统需求和控制策略，输出一定值的有功功率，其控制目标为控制有功功率为参考值，而有功功率的参考值则需要由系统控制给出。在无功功率控制方面，储能系统一般采用定无功功率控制或定交流电压控制。
[0085]
其中，储能系统的外环控制器的控制框图一般如图4所示。
[0086]
储能系统的内环控制器的控制框图一般如图5所示，
[0087]
如图4和图5所示：
[0088]
ps可以表示储能系统输出的有功功率实际值；
[0089]
p
sref
可以表示储能系统输出的有功功率参考值；
[0090]qs
可以表示纯系统输出的无功功率实际值；
[0091]qsref
可以表示储能系统输出的无功功率参考值；
[0092]usdref
可以表示并网变压器阀侧的电压d轴参考值；
[0093]usqref
可以表示并网变压器阀侧的电压q轴参考值；
[0094]uac
可以表示换流母线电压实际值；
[0095]uacref
可以表示换流母线电压参考值；
[0096]isdref
以及i
sqref
分别可以表示储能系统输出的电流的d轴分量参考值和q轴分量参考值；
[0097]kps
、t
ps
、k
qs
、t
qs
可以表示pi控制器的比例和积分参数。
[0098]usd
可以表示并网变压器的网侧电压d轴分量实际值；
[0099]usq
可以表示并网变压器的网侧电压q轴分量实际值；
[0100]udref
可以表示并网变压器的阀侧电压d轴分量参考值；
[0101]uqref
可以表示并网变压器的阀侧电压q轴分量参考值。
[0102]
因此，当需要对大规模新能源经柔性直流送出场景进行建模仿真研究时，可以将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，以便可以根据所述交流系统的相关参数来设置所述储能系统的相关参数。
[0103]
其中，所述预设的电路模型可以包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等。
[0104]
其中，可以采用等值电路的方式将所述储能系统接入所述交流系统，其中，等值电路中可以包括等效电流源和等效电压源；如图6所示，图6示例了一种按照预设的电路模型将储能系统接入交流系统的机电暂态模型原理示意图。
[0105]
其中，图6中：
[0106]
r可以表示储能系统接入变压器的等效电阻；
[0107]
x可以表示储能系统接入变压器的等效电抗；
[0108]
ieq可以表示等值电路的等效电流源；
[0109]
ueq可以表示等值电路的等效电压源。
[0110]
如图6所述，可以将储能系统拟化为等值电路，并将所述等值电路与所述交流系统连接，所述等值电路中包括等效电流源，等效电流源的电流参考所述储能系统的控制电流参考值来设置。
[0111]
例如，可以利用诺顿等值电路或戴维南等效电路将所述储能系统接入所述交流系统，
[0112]
其中，所述诺顿等值电路或戴维南等效电路可以包括等效电流源和等效电压源。
[0113]
诺顿等值电路的本质，是将两端网络等效为一个含有内阻发电机，即任何两端网络经过等效变换后，可以用带内阻的发电机来表示，这对于两端网络外部的物理量的计算是等效的。
[0114]
对于诺顿等效电路，就是将两端网络等效为电流源与内部电阻并联的形式；对于外部电路的电压、电流的计算，完全是等效的。
[0115]
值得注意的是：等值电路中的等值指的是针对网络外部而言的等效，而对网络内部并不等效；其次将外部的负载短路、或者外部负载断开后，等值电路的结构会变的较为简单，所以计算也会变得较为简单。因此采用诺顿等值电路将所述储能系统接入所述交流系统，可以使得所述储能系统和所述交流系统的相关参数计算方法变得简单化。
[0116]
此外，由于等值电路一般是由受控电流源和电抗并联，电抗可以为储能系统接入变压器电抗，受控电流源可以通过计算得到，等效电压源的接入可以使储能系统接入点的电压尽量维持在目标值，且不影响储能系统的有功功率输出，同时还可以有助于提高储能系统机电暂态仿真的数值稳定性。
[0117]
步骤s102，依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的控制电流参考值。
[0118]
具体地，在将所述储能系统接入所述交流系统之后，需要设置所述储能系统的控制电流的参考值。
[0119]
由于所述储能系统采用外环控制器进行控制，因此，可以依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的控制电流参考值，以便可以根据所述储能系统的控制电流参考值来确定所述储能系统输出的第一总电流实际值。
[0120]
其中，所述储能系统的控制电流参考值可以包括d轴电流参考值和q轴电流参考值。
[0121]
其中，所述预设的外环控制器模型可以参考图4所示的外环控制器的控制框架设置。
[0122]
其中，
[0123]
可以依据预设的外环控制策略来创建所述预设的外环控制器模型。
[0124]
其中，所述预设的外环控制策略可以如下：
[0125]
可以以储能系统并网点的电压的参考值和电压实际值作为输入信号；
[0126]
可以将所得到的储能系统并网点的电压参考值与电压实际值之间的差值经过pi控制器，由此可以得到储能系统的控制电流q轴参考值。
[0127]
可以以储能系统输出的有功功率的参考值和有功功率实际值作为输入信号；
[0128]
可以将所得到的储能系统输出的有功功率参考值与储能系统输出的有功功率实际值之间的差值经过pi控制器，由此可以得到储能系统的控制电流d轴参考值。
[0129]
此时，外环控制器模型的有功类控制采用定有功功率控制，无功类控制采用定交流电压控制。
[0130]
步骤s103，依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值。
[0131]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述储能系统的控制电流参考值，依据图4所示的外环控制器模型的控制原理，可以发现所述储能系统输出的第一总电流实际值与所述储能系统的输出电流参考值有关，所述储能系统输出的第一总电流实际值可以所述储能系统的输出电流参考值来设置。
[0132]
因此，在确定所述储能系统的控制电流参考值之后，可以进一步依据所述储能系统的输出电流参考值，确定所述储能系统输出的第一总电流实际值。
[0133]
其中，确定所述储能系统输出的第一总电流实际值的计算公式，可以包括如下：
[0134][0135]
其中，
[0136]
其中，
[0137]
i可以表示储能系统输出的第一总电流实际值；
[0138]idref
可以表示储能系统的输出电流的d轴分量的参考值；
[0139]iqref
可以表示储能系统的输出电流的q轴分量的参考值；
[0140]usref
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0141]us
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0142]
x可以表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0143]
利用所述储能系统的控制电流的d轴和q轴电流参考值来计算所述储能系统输出的第一总电流实际值，可以有效提升储能系统机电暂态仿真的数值稳定性。
[0144]
步骤s104，判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值。
[0145]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述储能系统输出的第一总电流实际值，由图4和图5所示的外环控制器模型和内环控制器模型的控制原理可知，在实际应用过程中，因储能系统的储能变流器的开关器件的电流存在最大值限制，因此，所述储能系统输出的第一总电流实际值的d轴分量和q轴分量均存在最大值限制，如果所述储能系统输出的第一总电流实际值包括的d轴分量和q轴分量超过最大限制值，则可能会损坏储能变流器的开关器件。
[0146]
因此，在确定所述储能系统输出的第一总电流实际值包括的d轴分量和q轴分量之后，需要对所述储能系统输出的第一总电流实际值包括的d轴分量和q轴分量进行越限判断。
[0147]
因此，在确定所述储能系统输出的第一总电流实际值之后，可以判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值。
[0148]
其中，
[0149]
所述预设的阈值可以参考储能系统的储能变流器的开关器件的电流的最大值设置。
[0150]
例如，
[0151]
所述预设的阈值可以参考所述储能系统的储能变流器的输出电流的q轴分量的最大值进行设置。
[0152]
在实际应用中，因所述储能系统输出的第一总电流实际值的d轴分量在外环控制器中已进行过限幅，由此可以仅对所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量进行
限幅判断。
[0153]
例如，所述预设的阈值可以设置为储能系统的储能变流器的开关器件的电流的最大值。
[0154]
如果所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量超过最大限制值，则有可能会损坏储能变流器的开关器件，则需要对所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量进行调整，由此，可以执行步骤s105。
[0155]
步骤s105，将所述储能系统输出的第一总电流实际值设置为第一目标电流，得到所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0156]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值，若确定所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量超过最大限制值，若直接以超过最大限制值的所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量作为所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量，则有可能会损坏储能变流器的开关器件，则需要对所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量进行调整。
[0157]
则可以考虑将所述储能系统输出的第一总电流实际值设置为第一目标电流，得到所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0158]
其中，所述第一目标电流的计算公式可以参考所述储能变流器输出的电流q轴分量最大值来设置。
[0159]
所述第一目标电流的计算公式，可以包括：
[0160][0161]
其中，
[0162]i′
qref
可以表示所述储能系统输出的总电流q轴分量实际值；
[0163]iqmax
可以表示储能变流器输出的电流q轴分量最大值；
[0164]usref
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0165]us
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0166]
x可以表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0167]
若确定所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量没有超过最大限制值，则可以直接以超过最大限制值的所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量作为所述储能系统输出的第一总电流实际值的q轴分量，且不会对储能变流器的开关器件造成损坏。
[0168]
步骤s106，依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的总电流实际值包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0169]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述储能系统输出的第二总电流实际值。所述储能系统以等值电路的方式接入所述交流系统，如上图6所示，等值电路中一般可以包括等效电流源和等效电压源。
[0170]
等效电流源可以参考储能系统的实际电流来设置，因此，在确定所述储能系统的换流器的实际电流之后，可以依据满足储能变流器的开关器件的电流限幅要求的所述储能系统输出的总电流实际值，计算所述柔性直流输电系统中的等效电流源。
[0171]
其中，满足储能变流器的开关器件的电流限幅要求的所述储能系统输出的总电流实际值可以包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0172]
从上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以利用预设的电路模型将储能系统接入交流系统，由于所述预设的电路模型包括等效电流源和等效电压源，且所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等，所述等效电压源的接入可以使所述储能系统接入点的电压尽量维持在目标值，且不影响所述储能系统的有功功率输出，进一步地，本技术实施例提供的方法可以利用所述储能系统接入点的目标电压值、所述储能系统接入点电压实际值、d轴和q轴电流参考值计算储能系统输出的总电流，并对储能系统输出的总电流进行总电流越限判断，如果储能系统输出的总电流越限，则可以相应调整储能系统输出的受控电流源的电流值，本技术实施例提供的方法可以对应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真实验。
[0173]
下面对本技术实施例提供的储能系统机电暂态建模装置进行描述，下文描述的储能系统机电暂态建模装置与上文描述的储能系统机电暂态建模方法可相互对应参照。
[0174]
参见图7，图7为本技术实施例公开的一种储能系统机电暂态建模装置结构示意图。
[0175]
如图7所示，该储能系统机电暂态建模装置可以包括：
[0176]
连接单元101，用于将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，其中，所述预设的电路模型包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等；
[0177]
第一计算单元102，用于依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的输出电流参考值；
[0178]
第二计算单元103，用于依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值；
[0179]
判断单元104，用于判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值；
[0180]
第一设置单元105，用于当所述判断单元的执行结果为确定所述储能系统输出的第一总电流实际值超过所述预设的阈值时，将所述储能系统输出的总电流实际值设置为第一目标电流，得到所述储能系统输出的第二总电流实际值；
[0181]
第二设置单元106，用于依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的总电流实际值包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0182]
从上述介绍的技术方案可以看出，当需要对大规模新能源经柔性直流送出场景进行建模仿真研究时，本技术实施例提供的装置可以利用连接单元101将储能系统按照预设的电路模型接入交流系统，其中，所述预设的电路模型包括等效电流源、等效电压源，所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等；在将所述储能系统与所述交流系统连接之后，可以利用第一计算单元102依据预设的外环控制器模型，计算所述储能系统的输出电流
参考值；在确定所述储能系统的输出电流参考值之后，可以进一步利用第二计算单元103依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值；由于储能系统的储能变流器开关器件的电流存在限制，所述储能系统的输出电流d轴分量和q轴分量均存在最大值限制，因此，在确定所述储能系统输出的第一总电流实际值之后，可以利用判断单元104判断所述储能系统输出的第一总电流实际值是否超过预设的阈值；若所述储能系统输出的第一总电流实际值超过预设的阈值，则有可能会损坏储能变流器开关器件，则需要利用第一设置单元105将所述储能系统输出的第一总电流实际值设置为第一目标电流，由此可以得到所述储能系统输出的第二总电流实际值；若所述储能系统输出的第一总电流实际值没有超过预设的阈值，则可以直接将所述储能系统输出的第一总电流实际值作为储能系统输出的第二总电流实际值。在确定所述储能系统输出的第二总电流实际值之后，可以进一步利用第二设置单元106依据所述储能系统输出的总电流实际值，设置所述储能系统的受控电流源的电流值，其中，所述储能系统输出的总电流实际值为满足限幅要求的电流，所述储能系统输出的总电流实际值可以包括所述储能系统输出的第二总电流实际值。
[0183]
本技术实施例提供的装置可以利用预设的电路模型将储能系统接入交流系统，由于所述预设的电路模型包括等效电流源和等效电压源，且所述等效电压源的幅值与所述储能系统接入点的电压参考值幅值相等，所述等效电压源的相角与所述储能系统接入点的实际电压相角相等，所述等效电压源的接入可以使所述储能系统接入点的电压尽量维持在目标值，且不影响所述储能系统的有功功率输出，进一步地，本技术实施例提供的方法可以利用所述储能系统接入点的目标电压值、所述储能系统接入点电压实际值、d轴和q轴电流参考值计算储能系统输出的总电流，并对储能系统输出的总电流进行总电流越限判断，如果储能系统输出的总电流越限，则可以相应调整储能系统输出的受控电流源的电流值，本技术实施例提供的方法可以对应用于储能系统接入大规模新能源经柔性直流输电系统的仿真实验。
[0184]
进一步可选的，上述第二计算单元103中所述依据所述储能系统的输出电流参考值计算所述储能系统输出的第一总电流实际值的计算公式，可以包括：
[0185][0186]
其中，
[0187]
i可以表示储能系统输出的第一总电流实际值；
[0188]idref
可以表示储能系统的输出电流的d轴分量的参考值；
[0189]iqref
可以表示储能系统的输出电流的q轴分量的参考值；
[0190]usref
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0191]us
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0192]
x可以表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0193]
进一步可选的，所述第一目标电流的计算公式，可以包括：
[0194][0195]
其中，
[0196]i′
qref
可以表示所述储能系统输出的总电流q轴分量实际值；
[0197]iqmax
可以表示储能变流器输出的电流q轴分量最大值；
[0198]usref
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的参考值；
[0199]us
可以表示储能系统的并网变压器网侧电压的实际值；
[0200]
x可以表示储能系统的并网变压器的电抗。
[0201]
进一步可选的，所述预设的外环控制器模型创建过程，可以包括：
[0202]
依据预设的外环控制策略，创建外环控制器模型；
[0203]
其中，
[0204]
所述预设的外环控制策略可以如下：
[0205]
可以以储能系统并网点的电压的参考值和电压实际值作为输入信号；
[0206]
可以将所得到的储能系统并网点的电压参考值与电压实际值之间的差值经过pi控制器，由此可以得到储能系统的控制电流q轴参考值。
[0207]
可以以储能系统输出的有功功率的参考值和有功功率实际值作为输入信号；
[0208]
可以将所得到的储能系统输出的有功功率参考值与储能系统输出的有功功率实际值之间的差值经过pi控制器，由此可以得到储能系统的控制电流d轴参考值。
[0209]
进一步可选的，所述预设的阈值可以参考所述储能系统的储能变流器的输出电流的q轴分量的最大值进行设置。
[0210]
进一步可选的，所述预设的电路模型接入交流系统，可以包括：
[0211]
诺顿等值电路模型或戴维南等效电路模型。
[0212]
其中，上述储能系统机电暂态建模装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文储能系统机电暂态建模储能系统机电暂态建模方法部分相关介绍，此处不再赘述。
[0213]
本技术实施例提供的储能系统机电暂态建模装置可应用于储能系统机电暂态建模设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图8示出了储能系统机电暂态建模设备的硬件结构框图，参照图8，储能系统机电暂态建模设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
[0214]
在本技术实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。
[0215]
处理器1可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
[0216]
存储器3可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
[0217]
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端储能系统机电暂态建模方案中的各个处理流程。
[0218]
本技术实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在储能系统机电暂态建模方案中的各个处理流程。
[0219]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作
之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0220]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0221]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。