电池储能01型-标准封装模型-v1

元件介绍

在电池储能01型-平均模型-标准模型-v1的基础上，进行元件封装和倍乘等值，建立潮流初始化模型，形成电池储能01型-标准封装模型-v1典型案例。

使用方法说明

适用场景

元件支持单机或接入大规模电力系统算例的仿真测试，适用于以下分析场景：

高低电压穿越测试
储能系统控制策略验证
不同电网强度下的储能系统运行特性分析
考虑系统功角、频率、电压的电网稳定性分析
高比例新能源接入下的系统支撑能力评估

适用范围

建议步长范围：1~50μs
高低压穿越成功的短路比≥1.5

功能概述

电压穿越控制详细参数、变流器PI控制参数、蓄电池初始荷电状态等参数均开放可调
支持变流器控制中dq轴电流优先模式的切换
高低电压穿越判断，脱网保护控制等可切换启用/禁用状态

算例介绍

电池储能01型-标准封装模型-v1由电气主拓扑、变流器控制、电压穿越状态判断模块、电压穿越控制模块，以及电压穿越故障阻抗等五个部分组成。
与电池储能01型-平均模型-标准模型-v1相比存在以下不同：

元件封装：将模型进行封装，并在升压变压器高压侧添加与外部相连的模块端口
倍乘等值：按设备额定容量、并联数量变化倍数，线性缩放电阻、电感、电容等参数，并保持电压、电流标幺值不变（有名值需要折算），在简化模型规模的同时，使等效模型在并网点呈现与真实多机系统相似的功率输出和动态响应，从而满足系统级稳定性分析的需求

电气主拓扑由蓄电池、等效受控电压源/电流源建模的变流器、交流滤波器、升压变压器及单元测试组成。

变流器控制由锁相环、Park变换、变流器dq轴内外环控制、变流器dq轴电流限幅值计算、变流器电压控制信号逆Park变换、输出变流器控制信号，以及电压穿越状态判断模块、电压穿越控制模块等部分组成，实现对电池储能输出有功功率和无功功率的控制；电压穿越期间，将参与dq轴内环PI控制的变流器控制电流指令值替换为电压穿越控制电流指令值。

算例仿真测试

将CSEE-CLV标准算例中的光伏发电模型替换为电池储能01型-标准封装模型-v1进行测试，仿真结果表明封装模型可以按照潮流计算结果进行暂态初始化，故障期间进入低电压穿越，验证了模型的正确性。

模型地址

点击打开模型地址：电池储能01型-标准封装模型-v1

附录

参数

蓄电池参数组

蓄电池PCS相关参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
额定容量	`Sbase_BAT`	实数 [MVA]	额定容量
蓄电池容量	`Qfull_BAT`	实数 [Ah]	蓄电池容量
完全充电电压	`Efull_BAT`	实数 [V]	完全充电电压
指数区域末端电压	`Eexp_BAT`	实数 [V]	指数区域末端电压
指数区域未端已放电的容量	`Qexp_BAT`	实数 [Ah]	指数区域未端已放电的容量
标称电压	`Enorm_BAT`	实数 [V]	标称电压
标称区域未端已放电的容量	`Qnrom_BAT`	实数 [Ah]	标称区域未端已放电的容量
标称放电电流	`Inorm_BAT`	实数 [A]	标称放电电流
蓄电池内阻	`R_BAT`	实数 [Ω]	蓄电池内阻
初始荷电状态	`InitSoc_BAT`	实数 [p.u.]	初始荷电状态

变流器及其控制参数组

变流器及其控制Converter_and_converter_controller相关参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
直流电压基准值	`Vbase_DC`	实数 [kV]	直流电压基准值
交流电压基准值	`Vbase_AC`	实数 [kV]	交流电压基准值
直流母线电容	`Cap_DC`	实数 [F]	直流母线电容
是否启用二极管闭锁	`Dflag_VSC`	布尔	是否启用二极管闭锁
网侧滤波电感	`L_AC`	实数 [H]	网侧滤波电感
网侧滤波器截止频率	`FreqCutOff_VSC`	实数 [Hz]	网侧滤波器截止频率
变流器电流限制优先级	`IlimPriority_VSC`	选择	变流器电流限制优先级
流经变流器电流最大值	`Imaxpu_VSC`	实数 [p.u.]	流经变流器电流最大值
变流器锁相环比例增益系数	`KpPll_VSC`	实数 [p.u.]	变流器锁相环比例增益系数
变流器锁相环积分增益系数	`KiPll_VSC`	实数 [p.u.]	变流器锁相环积分增益系数
变流器Id控制PI比例增益系数	`KpId_VSC`	实数 [p.u.]	变流器Id控制PI比例增益系数
变流器Id控制PI积分时间常数	`TiId_VSC`	实数 [s]	变流器Id控制PI积分时间常数
变流器Iq控制PI比例增益系数	`KpIq_VSC`	实数 [p.u.]	变流器Iq控制PI比例增益系数
变流器Iq控制PI积分时间常数	`TiIq_VSC`	实数 [s]	变流器Iq控制PI积分时间常数
变流器Vd控制PI比例增益系数	`KpVd_VSC`	实数 [p.u.]	变流器Vd控制PI比例增益系数
变流器Vd控制PI积分时间常数	`TiVd_VSC`	实数 [s]	变流器Vd控制PI积分时间常数
变流器Vq控制PI比例增益系数	`KpVq_VSC`	实数 [p.u.]	变流器Vq控制PI比例增益系数
变流器Vq控制PI积分时间常数	`TiVq_VSC`	实数 [s]	变流器Vq控制PI积分时间常数

低电压穿越判断

参数名	键名	类型 [单位]	描述
启用低电压穿越判断	`Enable_LV`	布尔	是否启用低电压穿越判断？
进入低穿状态电压值	`VLin_LV`	实数 [p.u.]	进入低电压穿越状态电压值
退出低穿状态电压值	`VLout_LV`	实数 [p.u.]	退出低电压穿越状态电压值
进入低穿延时	`TdlyVLin_LV`	实数 [s]	进入低电压穿越延时
退出低穿延时	`TdlyVLout_LV`	实数 [s]	退出低电压穿越延时

高电压穿越判断

参数名	键名	类型 [单位]	描述
启用高电压穿越判断	`Enable_HV`	布尔	是否启用高电压穿越判断？
进入高穿状态电压值	`VHin_HV`	实数 [p.u.]	进入高电压穿越状态电压值
退出高穿状态电压值	`VHout_HV`	实数 [p.u.]	退出高电压穿越状态电压值
进入高穿延时	`TdlyVHin_HV`	实数 [s]	进入高电压穿越延时
退出高穿延时	`TdlyVHout_HV`	实数 [s]	退出高电压穿越延时

脱网保护控制

参数名	键名	类型 [单位]	描述
是否启用电压保护切机控制	`Trip_Enable_VRT`	布尔	是否启用电压保护切机控制
脱网后是否再次并网	`Reflag_VRT`	选择	脱网后是否再次并网
低压保护拐点1时刻	`TL1_LV`	实数 [s]	低电压穿越保护曲线拐点1时刻
低压保护拐点1电压值	`VL1_LV`	实数 [p.u.]	低电压穿越保护曲线拐点1电压值
低压保护拐点2时刻	`TL2_LV`	实数 [s]	低电压穿越保护曲线拐点2时刻
低压保护拐点2电压值	`VL2_LV`	实数 [p.u.]	低电压穿越保护曲线拐点2电压值
高压保护拐点1时刻	`TH1_HV`	实数 [s]	高电压穿越保护曲线拐点1时刻
高压保护拐点1电压值	`VH1_HV`	实数 [p.u.]	高电压穿越保护曲线拐点1电压值
高压保护2时刻	`TH2_HV`	实数 [s]	高电压穿越保护曲线拐点2时刻
高压保护2电压值	`VH2_HV`	实数 [p.u.]	高电压穿越保护曲线拐点2电压值

低压穿越期间控制参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
低穿期间有功功率控制标志位	`LVRT_IN_PFLAG`	选择	0-无附加控制；1-指定功率；2-指定电流；3-按穿越前电流；4-低压限有功电流
有功系数	`KP_LV`	实数	有功系数
有功设定值	`Pset_LV`	实数 [p.u.]	有功设定值
有功电流系数1	`K1_Ip_LV`	实数	有功电流系数1
有功电流系数2	`K2_Ip_LV`	实数	有功电流系数2
有功电流设定值	`Ipset_LV`	实数 [p.u.]	有功电流设定值
低压限有功电流电压下阀值	`VZEROX_LV`	实数 [p.u.]	低压限有功电流电压下阀值
低压限有功电流电压上阀值	`VBRKPT_LV`	实数 [p.u.]	低压限有功电流电压上阀值
低压限有功电流上阀值	`IpBRKPT_LV`	实数 [p.u.]	低压限有功电流上阀值
低穿期间无功功率控制标志位	`LVRT_IN_QFLAG`	选择	0-无附加控制；1-指定功率；2-指定电流
低电压穿越期间无功系数	`KQ_LV`	实数	低电压穿越期间无功系数
低电压穿越期间无功设定值	`Qset_LV`	实数 [p.u.]	低电压穿越期间无功设定值
无功电流系数1	`K1_Iq_LV`	实数	无功电流系数1
无功电流系数2	`K2_Iq_LV`	实数	无功电流系数2
无功电流设定值	`Iqset_LV`	实数 [p.u.]	无功电流设定值

低压穿越结束初始时刻

参数名	键名	类型 [单位]	描述
有功电流穿越恢复起始点标志位	`Ip_LVREC0_FLAG`	选择	0-无附加控制；1-按初始有功电流百分比； 2-按穿越期间有功电流； 3-按穿越期间功率
初始有功电流百分比系数	`KIp_LVREC0_LV`	实数	初始有功电流百分比系数
有功电流设定值	`Ipset_LVREC0_LV`	实数 [p.u.]	有功电流设定值
电流维持时间	`TLVRT_RECOVER0_LV`	实数 [s]	电流维持时间
无功电流穿越恢复起始点标志位	`Iq_LVREC0_FLAG`	选择	0-无附加控制；1-按初始无功电流百分比； 2-按穿越期间无功电流百分比； 3-按穿越期间功率
穿越期间无功电流百分比系数	`KIq_LVREC0_LV`	实数	穿越期间无功电流百分比系数
无功电流设定值	`Iqset_LVREC0_LV`	实数 [p.u.]	无功电流设定值

高压穿越期间控制参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
高穿期间有功功率控制标志位	`HVRT_IN_PFLAG`	选择	0，无附加控制；1，指定功率；2，指定电流；3，按穿越前电流
高电压穿越期间有功系数	`KP_HV`	实数	高电压穿越期间有功系数
高电压穿越期间有功设定值	`Pset_HV`	实数 [p.u.]	高电压穿越期间有功设定值
有功电流系数 1	`K1_Ip_HV`	实数	有功电流系数 1
有功电流系数 2	`K2_Ip_HV`	实数	有功电流系数 2
有功电流设定值	`Ipset_HV`	实数 [p.u.]	有功电流设定值
高穿期间无功功率控制标志位	`HVRT_IN_QFLAG`	选择	0，无附加控制；1，指定功率；2，指定电流
无功功率系数	`KQ_HV`	实数	无功功率系数
无功功率设定值	`Qset_HV`	实数 [p.u.]	无功功率设定值
无功电流系数 1	`K1_Iq_HV`	实数	无功电流系数 1
无功电流系数 2	`K2_Iq_HV`	实数	无功电流系数 2
无功电流设定值	`Iqset_HV`	实数 [p.u.]	无功电流设定值

高压穿越结束初始时刻

参数名	键名	类型 [单位]	描述
有功电流穿越恢复起始点标志位	`Ip_HVREC0_FLAG`	选择	0-无附加控制 1-按初始功率百分比 2-按穿越期间有功电流 3-按穿越期间功率
初始有功电流百分比系数	`KIp_HVREC0_HV`	实数	初始有功电流百分比系数
有功电流设定值	`Ipset_HVREC0_HV`	实数 [p.u.]	有功电流设定值
电流维持时间	`THVRT_RECOVER0_HV`	实数 [s]	电流维持时间
无功电流穿越恢复起始点标志位	`Iq_HVREC0_FLAG`	选择	0 无附加控制；1 按初始无功电流；2 按穿越期间无功电流百分比；3 按穿越期间功率
故障期间无功电流百分比系数	`KIq_HVREC0_HV`	实数	故障期间无功电流百分比系数
无功电流设定值	`Iqset_HVREC0_HV`	实数 [p.u.]	无功电流设定值

穿越恢复控制

参数名	键名	类型 [单位]	描述
电压穿越恢复有功电流指令计算方式	`VRT_RECOVER_PFLAG`	选择	0，无附加控制； 1，定斜率；2，按惯性曲线
定斜率	`dIp_RECOVER_max_VRT`	实数 [p.u./s]	定斜率
惯性曲线	`Tcons_Precover_VRT`	实数 [s]	惯性曲线
电压穿越恢复无功电流指令计算方式	`VRT_RECOVER_QFLAG`	选择	0，无附加控制； 1，定斜率；2，按惯性曲线
定斜率	`dIq_RECOVER_max_VRT`	实数 [p.u./s]	定斜率
惯性曲线	`Tcons_Qrecover_VRT`	实数 [s]	惯性曲线

启动时序参数组

启动时序参数组Start_sequence相关参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
储能系统并网延时	`DBlk`	实数 [s]	储能系统并网延时
变流器启动延时	`DBlk_VSC`	实数 [s]	变流器启动延时

功率参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
储能电站额定容量	`Sbase`	实数 [MVA]	储能电站额定容量
有功功率指令	`P_cmd`	实数 [MW]	通过潮流计算结果写回
无功功率指令	`Q_cmd`	实数 [MVar]	通过潮流计算结果写回

电网系统参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
并网点电压基准值	`VLL_Gr`	实数 [kV]	通过潮流计算结果写回
并网点电压幅值	`Vm_Gr`	实数 [p.u.]	通过潮流计算结果写回
电压初始相位	`Init_Phase`	实数 [Deg]	通过潮流计算结果写回
网侧额定频率	`Freq_AC`	实数 [Hz]	通过潮流计算结果写回
启动时间	`Startup_Time`	实数 [s]	启动时间

Power Flow Data

参数名	键名	类型 [单位]	描述
Bus Type	`BusType`	选择	节点类型
Injected Active Power	`pf_P`	实数 [MW]	节点注入有功功率
Injected Reactive Power	`pf_Q`	实数 [MVar]	节点注入无功功率
Bus Voltage Magnitude	`pf_V`	实数 [p.u.]	母线电压幅值
Bus Voltage Angle	`pf_Theta`	实数 [Deg]	母线电压相位
Lower Voltage Limit	`pf_Vmin`	实数 [p.u.]	母线电压下限
Upper Voltage Limit	`pf_Vmax`	实数 [p.u.]	母线电压上限
Lower Reactive Power Limit	`pf_Qmin`	实数 [MVar]	无功功率下限
Upper Reactive Power Limit	`pf_Qmax`	实数 [MVar]	无功功率上限

Monitoring

参数名	键名	类型 [单位]	描述
储能电站名称	`BAT_Name`	文本	储能电站名称（用于输出电压穿越相关事件日志）
输出有功功率（MW）	`P_BAT`	虚拟引脚（输出）	输出有功功率（MW）
输出无功功率（MVar）	`Q_BAT`	虚拟引脚（输出）	输出无功功率（MVar）
电压穿越状态	`State_BAT`	虚拟引脚（输出）	电压穿越状态电压穿越运行状态（±3:高低电压穿越失败；±2:高低电压穿越阶段； ±1:高低电压恢复阶段；0:正常运行）

测试单元参数

参数名	键名	类型 [单位]	描述
UnitTest	`UnitTest`	布尔	单元测试开关，打开时接入外部测试电路。
电压穿越类型	`Fault_VRT`	选择	电压穿越类型
系统短路比	`SCR`	实数	系统短路比
系统阻抗比	`XR`	实数	系统阻抗比

引脚

引脚名	键名	类型	维度	描述
AC	`0`	电气	`3` × `1`	AC

元件介绍​

使用方法说明​

适用场景​

适用范围​

功能概述​

算例介绍​

算例仿真测试​

模型地址​

附录​

参数​

蓄电池参数组​

变流器及其控制参数组​

低电压穿越判断​

高电压穿越判断​

脱网保护控制​

低压穿越期间控制参数​

低压穿越结束初始时刻​

高压穿越期间控制参数​

高压穿越结束初始时刻​

穿越恢复控制​

启动时序参数组​

功率参数​

电网系统参数​

Power Flow Data​

Monitoring​

测试单元参数​

引脚​