恭喜东南大学王玉荣获国家专利权
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龙图腾网恭喜东南大学申请的专利基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法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:CN117375021B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-20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:202311339839.3,技术领域涉及:H02J3/24;该发明授权基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法是由王玉荣;印心童设计研发完成,并于2023-10-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法,首先根据系统遭受负载扰动后的频率响应曲线,分阶段确定不同过程的调频需求;再针对风电系统调频需求,提出虚拟同步机变参数算法,建立基于VSG变参数算法的风电机组频率响应控制模型;接着加入储能模块,建立基于VSG变参数算法的风储系统模型;最后提出一种风储协同控制方法,根据系统调频需求分配风电机组和储能模块各自的有功出力,共同进行频率调节。本发明频率控制方法能够使系统具有较强的频率响应能力,在系统发生频率扰动时提高其暂态和稳态频率偏差,解决了风电系统虚拟惯量调频带来的频率二次跌落问题,且要求配置的储能容量较少,能够最大程度地利用风电进行调频。
本发明授权基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法在权利要求书中公布了:1.基于虚拟同步机变参数算法的风储协同频率控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,将风电系统遭受负载扰动后的频率响应变化划分为不同阶段,确定每个阶段下风电系统的调频需求;所述步骤1中,风电系统遭受负载扰动后的频率响应变化包括如下两种情形:1负荷突增,频率响应变化分为四个阶段阶段1:频率从初始频率下降至最低点,角频率减小且角频率变化率为负,需调大转动惯量,同时调小阻尼系数以优化系统有功-频率下垂特性;阶段2:频率从最低点上升至初始频率,角频率偏差为负且角频率变化率为正,需调小转动惯量以稳定角频率到额定值,同时调大阻尼系数;阶段3:频率从初始频率继续上升至最高点,角频率偏差和角频率变化率均为正,转动惯量和阻尼系数的变化需求同阶段1;阶段4:频率从最高点恢复至初始频率,角频率偏差为正且角频率变化率为负,转动惯量和阻尼系数的变化需求同阶段2;2负荷突降,频率响应变化分为四个阶段阶段I:频率从初始频率上升至最高点,角频率增大且角频率变化率为正,需调大转动惯量,同时调小阻尼系数以优化系统有功-频率下垂特性;阶段II:频率从最高点下降至初始频率,角频率偏差为正且角频率变化率为负,需调小转动惯量以稳定角频率到额定值,同时调大阻尼系数;阶段III:频率从初始频率继续下降至最低点,角频率偏差和角频率变化率均为负,转动惯量和阻尼系数的变化需求同阶段I;阶段IV:频率从最低点恢复至初始频率,角频率偏差为负且角频率变化率为正,转动惯量和阻尼系数的变化需求同阶段II;步骤2,针对风电系统的调频需求,建立基于虚拟同步机变参数算法的风电系统频率响应控制模型;所述步骤2中,基于虚拟同步机变参数算法的风电系统频率响应控制模型的具体公式如下: 其中,J、D分别为虚拟同步机控制模型中的转动惯量和阻尼系数,J0、D0分别为转动惯量和阻尼系数的初始值,K为转动惯量调整系数,ω为系统角频率,Δω为角频率偏移量,ωset为设定的偏移量最小值,t为时间,Kd1为一个小于1的值,Kd2为一个大于1的值;同时,转动惯量J满足如下条件: 其中,fcp为截止频率,Vg为系统电压,En为逆变器桥臂中点电压基波的有效值,Xs为虚拟同步机的输出阻抗和系统阻抗之和,ωn为额定角频率,PM为相角裕度;步骤3,在步骤2的基础上加入储能系统,建立基于虚拟同步机变参数算法的风储系统模型,根据风储协同控制方法分配风电系统和储能系统各自的有功出力,实现频率共同调节。
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