【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于源网荷储协调控制策略领域，具体地，涉及一种含构网型储能的系统离网运行协调控制方法及系统。
技术介绍
1、系统在并网运行模式下可根据电网控制调度要求，合理安排分布式电源的出力；离网模式下，通常选取一种电源作为系统的主电源，提供电压与频率支撑，如储能或柴油发电机。柴油发电机由于发电成本高，具有最小运行功率限制，不够经济环保，大多数场景下作为后备主电源。离网系统选取储能作主电源，当系统由并网转离网时，储能由pq控制模式切换为电压-频率(v-f)模式，风机、光伏、柴油发电机等电源共同配合储能为负载提供能量。但此种情景存在两方面的问题，一方面，非计划性离网时，储能模式的切换时依赖于孤岛判断的准确性，且在切换过程中系统电压有较大的波动，这可能导致储能模式切换不顺利或者失败；另一方面，系统成功离网后，v-f控制的储能与柴油发电机并列运行时，若系统发生扰动，两者端口电压偏差会造成较大的无功环流，可能会导致储能变流器过流保护动作，柴油发电机承担所有负荷的功率，系统可能崩溃[1]。
2、构网型储能的应用是当前一大热点，其采用类似同步电机的控制，可提供惯量与电压支撑，在系统并网、离网状态下均可运行，可增强系统的稳定性。系统离网模式运行下，构网型储能作主电源，当储能荷电状态较低或出力不足，无法满足负荷需求时，开启柴油发电机出力。柴油发电机爬坡速率较慢，无法即时为系统提供功率，导致频率会产生较大波动，而构网型储能可通过自身的自然频率响应过程使系统稳定。综上所述，构网型储能是离网系统主电源的较优选择，不仅避免了在离网时控制模式切换
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种含构网型储能的系统离网运行协调控制方法及系统，维持系统功率平衡，增强系统稳定性，该策略适用于系统离网运行模式，其中构网型储能作为主电源，为系统提供频率与电压支撑，风、光均采用定功率控制，后备电源为柴油发电机，采用同步机控制方式，初始状态为关闭，触发接入条件时合上并网开关，同期后接入系统。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，以负荷功率与风力发电机组的输出功率、光伏发电机组的输出功率的差值作为净负荷功率；包括：
4、获取构网型储能的实时荷电状态、充放电率和充放电倍率，获取柴油发电机组的最大输出功率和最小输出功率；
5、基于柴油发电机组启动阶段的输出功率变化曲线，确定柴油发电机组开启后达到输出功率指令值所需要的启动时长；基于柴油发电机组关停阶段的输出功率变化曲线，确定柴油发电机组关停后输出功率为零所需要的关停时长；
6、以如下关系式分别确定启动柴油发电机的荷电状态阈值和关停柴油发电机的荷电状态阈值：
7、，
8、式中，为启动柴油发电机的荷电状态阈值，为关停柴油发电机的荷电状态阈值，和分别为构网型储能的荷电状态的上限和下限，为构网型储能的充放电率，为构网型储能的充放电倍率，为柴油发电机组开启后达到输出功率指令值所需要的启动时长，为柴油发电机组关停后输出功率为零所需要的关停时长，为基于控制延时和信号传输延时的荷电状态裕度值；
9、实时监测构网型储能的荷电状态；
10、当净负荷功率大于零且时，则构网型储能向主站发送启动柴油发电机的信号，主站获取柴油发电机并网断路器的状态信号，生成柴油发电机的启动指令和输出功率指令值；
11、当时，构网型储能向主站发送关停柴油发电机的信号，主站获取柴油发电机并网断路器的状态信号，生成柴油发电机的关停指令；
12、当净负荷功率大于零且时，若处于放电状态的构网型储能的放电功率大于净负荷功率时，构网型储能放电以满足净负荷功率；若处于放电状态的构网型储能的放电功率不大于净负荷功率时，构网型储能向主站发送启动柴油发电机的信号，柴油发电机和构网型储能联合运行以满足净负荷功率。
13、优选地，利用构网型储能和柴油发电机的额定参数，确定系统离网运行协调控制开始时刻对应的启动柴油发电机的荷电状态阈值和关停柴油发电机的荷电状态阈值。
14、优选地，当净负荷功率大于零且时，柴油发电机启动后，
15、若净负荷功率小于柴油发电机的最小输出功率，则以柴油发电机的最小输出功率为柴油发电机的输出功率指令值，构网型储能以柴油发电机的最小输出功率与净负荷功率的差值进行充电；
16、若净负荷功率不小于柴油发电机的最小输出功率且小于柴油发电机的最大输出功率，则以净负荷功率为柴油发电机的输出功率指令值；当系统中发生负荷扰动或者风光出力波动时，系统中的功率缺额或者盈余由构网型储能进行补充或消纳；
17、若净负荷功率大于柴油发电机的最大输出功率，则以柴油发电机的最大输出功率为柴油发电机的输出功率指令值，构网型储能放电以满足净负荷功率的缺额；若构网型储能放电功率无法满足净负荷功率的缺额，则按照负荷的重要程度从低到高的顺序依次切除负荷。
18、优选地，当净负荷功率小于零且时，构网型储能以净负荷功率的绝对值进行充电。
19、优选地，关停柴油发电机后，若净负荷功率大于零，构网型储能放电以满足净负荷功率，若构网型储能放电功率无法满足净负荷功率的缺额，则按照负荷的重要程度从低到高的顺序依次切除负荷；关停柴油发电机后，若净负荷功率小于零，当净负荷功率的绝对值大于构网型储能的最大充电功率，则构网型储能以净负荷功率的绝对值进行充电；若净负荷功率的绝对值不大于构网型储能的最大充电功率，则构网型储能以最大充电功率进行充电。
20、优选地，柴油发电机和构网型储能联合运行以满足净负荷功率，包括：
21、启动柴油发电机，柴油发电机的输出功率指令值为最小输出功率；在构网型储能的实时荷电状态小于之前和/或柴油发电机的运行时间不小于运行时限之前，主站调控风光出力来满足净负荷功率的缺额，若调控风光出力后仍然无法满足净负荷功率的缺额，则按照负荷的重要程度从低到高的顺序依次切除负荷。
22、优选地，当净负荷功率小于零且时，构网型储能以净负荷功率的绝对值进行充电。
23、优选地，柴油发电机的运行时间大于运行时限时，柴油发电机向主站发送请求关停信号；若净负荷功率大于零，则主站控制构网型储能以柴油发电机停运前的输出功率指令值作为放电功率指令，以满足净负荷功率；若净负荷功率小于零且，则构网型储能以净负荷功率的绝对值进行充电；若净负荷功率小于零且，构网型储能停止充电，主站控制先弃风后弃光。
24、优选地，柴油发电机包括：调速器、柴油原动机以及同步发电机；
25、调速器根据电网的角频率设定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，以负荷功率与风力发电机组的输出功率、光伏发电机组的输出功率的差值作为净负荷功率；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
10.一种含构网型储能的系统离网运行协调控制系统，以负荷功率与风力发电机组的输出功率、光伏发电机组的输出功率的差值
...【技术特征摘要】
1.一种含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，以负荷功率与风力发电机组的输出功率、光伏发电机组的输出功率的差值作为净负荷功率；其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的含构网型储能的系统离网运行协调控制方法，其特征在于，
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈千慧，李玮，黄永清，胡实，张效宇，常富杰，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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