基于SOC约束的储能装置模糊自适应虚拟惯性控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于soc约束的储能装置模糊自适应虚拟惯性控制方法，包括以下步骤：步骤1：建立同步发电机的一次调频方程：其中，j为虚拟转动惯量，p
m
为有功功率设定值，p
e
为vsg单元输出的有功功率测量值，θ为相位角，ω0为角频率参考值，ω为实际角速度，d
p
为阻尼系数；步骤2：根据蓄电池荷电状态将系统的工作状态划分为五段，分别为蓄电池深度过放段、蓄电池过度放电段、蓄电池正常工作段、蓄电池过度充电段、蓄电池深度过充段，具体表达式为：式中soc为蓄电池工作状态下瞬时荷电状态，a和d分别为蓄电池深度放电极限值和深度充电极限值，b和c为过度放电极限值和过度充电极限值；步骤3：建立模糊自适应vsg控制规则：选取频率变化量e和频率变化率ed为模糊变量，输出变量为虚拟转动惯量j：其中，f0为频率额定值，f为电网的频率；ef为频率变化量义e对应的模糊子集，在集合{nb,ns,z,ps,pb}中取值，即{负大，负小，零，正小，正大}；edf为频率变化率ed对应的模糊子集，在{mb,ms,n,rs,rb}中取值,即{负大，负小，零，正小，正大}；虚拟转动惯量j对应的模糊子集为jf，在{ps,s,m,pb,sb}中取值，即{负大，负小，零，正小，正大}；阻尼系数d
p
对应的模糊子集为df，在{qb,qs,l,ts,tb}中取值，即{负大，负小，零，正小，正大}；所述系统虚拟惯量j、阻尼系数d
p
和soc约束条件之间的关系为：
式中，soc为蓄电池工作状态下瞬时荷电状态，a和d分别为蓄电池深度放电极限值和深度充电极限值，b和c为过度放电极限值和过度充电极限值。j0、j1、j2、j3、j4分别是各个阶段的虚拟惯量，d0、d1、d2、d3、d4分别是各个阶段的阻尼系数；所述虚拟惯量j1、j2、j3和阻尼系数d1、d2、d3根据各参数对系统稳定性的影响、系统稳定运行边界等确定，虚拟惯量j包括j1、j2、j3和阻尼系数d
p
的模糊规则表如表1和表2所示。2.根据权利要求1所述的基于soc约束的储能装置模糊自适应虚拟惯性控制方法，其特征在于：a＝0.2，b＝0.4，c＝0.6，d＝0.8，将输入的频率变化量e和频率变化率ed的范围设定为[-0.5,0.5]，输出变量j的范围设定为[0,10/pi,40/pi,60/pi,80/pi,100/pi]，d
p
的范围设定为[0,600/pi,1200/pi,1800/pi,2400/pi,3000/pi]固定参数控制下虚拟惯量保持10/pi,阻尼系数保持1200/pi。表1表1表2

技术总结
本发明公开了一种基于SOC约束的储能装置模糊自适应虚拟惯性控制方法，包括建立同步发电机的一次调频方程、根据蓄电池荷电状态将系统的工作状态划分为五段、建立模糊自适应VSG控制规则步骤。本发明增加了模糊控制环节，考虑系统频率变化量、系统频率变化率以及SOC约束来调节J和D


技术研发人员：张晓毅 高振峰 杨朝翔 张宇
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/3