【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞轮储能，并且更具体地，涉及一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制方法及系统。
技术介绍
1、
2、近年来，国内外飞轮储能的示范应用在逐步推进，飞轮储能技术以其快速响应和高功率密度等特点在一次调频、agc调节等方面具有优势。目前，针对飞轮储能参与一次调频的应用模式与控制方面，也取得了一定的研究进展。
3、但在储能系统参与一次调频应用中，采用下垂系数法则通过功-频关系曲线，即用一个固定的下垂系数进行控制。当频率波动时，固定下垂控制模式始终按固定规则响应，无法根据不同频率来释放不同功率，容易造成过调频现象。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出了一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制方法，包括：
2、建立电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型；
3、基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求；
4、基于储能参与一次调频的功率需求，确定飞轮储能需达到的转速需求模型；
5、基于所述转速需求模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度，根据所述飞轮储能动作深度，对所述飞轮储能一次调频进行优化控制。
6、可选的，建立的电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型，如下：
7、δfi＝fe-fi
8、其中，δfi为因负荷波动而引起的频率偏差，fi为飞轮储能系统所在母线处采集到的实时频率值，fe为额定频率。
9、可选的，
10、基于所述频率偏差模型，判断出频率偏差的大小，基于所述频率偏差的大小及电网死区约束，根据变下垂系数法建立频率偏差与飞轮储能功率补偿量之间的特性关系，基于所述特性关系，建立功率需求模型，基于所述功率需求模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求。
11、可选的，功率需求模型，如下：
12、
13、其中，δpi为飞轮储能参与一次调频的功率需求，ki为飞轮储能的有功功率控制的变下垂系数。
14、可选的，变下垂系数的赋值公式如下：
15、
16、其中，kref为飞轮储能系统的固有下垂系数，a为常数，且大于1，b为常数，且b＞a。
17、可选的，飞轮储能需达到的转速需求模型，如下：
18、
19、其中，p0为飞轮在当前转速下的输出功率值，jf为飞轮的转动惯量，为飞轮在i时刻时的需达到的角速度。
20、可选的，基于所述转速需求模型，建立动作深度模型，基于所述动作深度模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度。
21、可选的，动作深度模型，如下：
22、
23、其中，pmax.fly为飞轮储能系统的最大功率输出值，为飞轮储能系统在i时刻的转速值，pi.fly为用于一次调频的飞轮储能实际出力值，ωmin为飞轮储能系统的最小转速值，ωmax为飞轮储能系统的最大转速值。
24、再一方面，本专利技术还提出了一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制系统，包括：
25、频率波动判断模块，用于建立电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型；
26、一次调频功率需求计算模块，用于基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求；
27、飞轮储能转速需求计算模块，用于基于储能参与一次调频的功率需求，确定飞轮储能需达到的转速需求模型；
28、反馈调整模块，用于基于所述转速需求模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度，根据所述飞轮储能动作深度，对所述飞轮储能一次调频进行优化控制。
29、可选的，建立的电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型，如下：
30、δfi＝fe-fi
31、其中，δfi为因负荷波动而引起的频率偏差，fi为飞轮储能系统所在母线处采集到的实时频率值，fe为额定频率。
32、可选的，基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求，包括：
33、基于所述频率偏差模型，判断出频率偏差的大小，基于所述频率偏差的大小及电网死区约束，根据变下垂系数法建立频率偏差与飞轮储能功率补偿量之间的特性关系，基于所述特性关系，建立功率需求模型，基于所述功率需求模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求。
34、可选的，功率需求模型，如下：
35、
36、其中，δpi为飞轮储能参与一次调频的功率需求，ki为飞轮储能的有功功率控制的变下垂系数。
37、可选的，变下垂系数的赋值公式如下：
38、
39、其中，kref为飞轮储能系统的固有下垂系数，a为常数，且大于1，b为常数，且b＞a。
40、可选的，飞轮储能需达到的转速需求模型，如下：
41、
42、其中，p0为飞轮在当前转速下的输出功率值，jf为飞轮的转动惯量，为飞轮在i时刻时的需达到的角速度。
43、可选的，基于所述转速需求模型，建立动作深度模型，基于所述动作深度模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度。
44、可选的，动作深度模型，如下：
45、
46、其中，pmax.fly为飞轮储能系统的最大功率输出值，为飞轮储能系统在i时刻的转速值，pi.fly为用于一次调频的飞轮储能实际出力值，ωmin为飞轮储能系统的最小转速值，ωmax为飞轮储能系统的最大转速值。
47、再一方面，本专利技术还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；
48、处理器，用于执行一个或多个程序；
49、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。
50、再一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。
51、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
52、本专利技术提供了一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制方法，包括：建立电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型；基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求；基于储能参与一次调频的功率需求，确定飞轮储能需达到的转速需求模型；基于所述转速需求模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度，根据所述飞轮储能动作深度，对所述飞轮储能一次调频进行优化控制。本专利技术通过调整飞轮储能的实际动作深度，能有效利用灵活调节源提升电网的一次调频能力。
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1.一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，建立的电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型，如下：
3.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求，包括：
4.根据权利要求3所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述功率需求模型，如下：
5.根据权利要求3所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述变下垂系数的赋值公式如下：
6.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述飞轮储能需达到的转速需求模型，如下：
7.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，基于所述转速需求模型，建立动作深度模型，基于所述动作深度模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度。
8.根据权利要求7所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述动作深度模型，如下：
10.根据权利要求9所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，建立的电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型，如下：
11.根据权利要求9所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，所述基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求，包括：
12.根据权利要求11所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，所述功率需求模型，如下：
13.根据权利要求11所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，所述变下垂系数的赋值公式如下：
14.根据权利要求9所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，所述飞轮储能需达到的转速需求模型，如下：
15.根据权利要求9所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，基于所述转速需求模型，建立动作深度模型，基于所述动作深度模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度。
16.根据权利要求15所述的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，所述动作深度模型，如下：
17.一种计算机设备，其特征在于，包括：
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，建立的电网频率波动后飞轮储能系统母线处的频率偏差模型，如下：
3.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述基于所述频率偏差模型，确定飞轮储能参与一次调频的功率需求，包括：
4.根据权利要求3所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述功率需求模型，如下：
5.根据权利要求3所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述变下垂系数的赋值公式如下：
6.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述飞轮储能需达到的转速需求模型，如下：
7.根据权利要求1所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，基于所述转速需求模型，建立动作深度模型，基于所述动作深度模型，确定参与一次频率调节的飞轮储能动作深度。
8.根据权利要求7所述的飞轮储能一次调频优化控制方法，其特征在于，所述动作深度模型，如下：
9.一种基于变下垂系数的飞轮储能一次调频优化控制系统，其特征在于，包括：
10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨水丽，林伟芳，丘明，娄彦涛，崔艳妍，陈盼盼，任军辉，张树楠，党金莉，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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