Constantized Calculation Method of Virtual Inertia Constant for Grid-following Electrochemical Energy Storage

LI Shichun; ZHANG Yeli; LIU Songkai; SHI Mingda; ZHANG Ye; LI Zhenxing

doi:10.7500/AEPS20240108002

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Constantized Calculation Method of Virtual Inertia Constant for Grid-following Electrochemical Energy Storage

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Constantized Calculation Method of Virtual Inertia Constant for Grid-following Electrochemical Energy Storage
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 20, Pages: 149-158(2024)
- 作者机构：
  
  1.三峡大学电气与新能源学院,湖北省宜昌市 443002
  2.中交上海航道局有限公司,上海市 200002
  3.梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学),湖北省宜昌市 443002
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077120)
- DOI：10.7500/AEPS20240108002
  CLC：
- Received：08 January 2024，
  
  Revised：2024-06-27，
  
  Published Online：21 August 2024，
  
  Published：25 October 2024
- 稿件说明：
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李世春,张业丽,刘颂凯等.跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法[J].电力系统自动化,2024,48(20):149-158.

LI Shichun,ZHANG Yeli,LIU Songkai,et al.Constantized Calculation Method of Virtual Inertia Constant for Grid-following Electrochemical Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):149-158.
李世春,张业丽,刘颂凯等.跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法[J].电力系统自动化,2024,48(20):149-158. DOI： 10.7500/AEPS20240108002.

LI Shichun,ZHANG Yeli,LIU Songkai,et al.Constantized Calculation Method of Virtual Inertia Constant for Grid-following Electrochemical Energy Storage[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):149-158. DOI： 10.7500/AEPS20240108002.

摘要

在包含跟网型储能虚拟惯量控制的新型电力系统频率响应（SFR）建模应用中，跟网型储能的虚拟惯性常数具有时变特性，且无法聚合求解系统等效惯性常数，导致不能构建完整的SFR模型。基于此，提出了跟网型电化学储能虚拟惯性常数的常数化计算方法，通过计算具有等效惯性常数-能量支撑效果的常数化虚拟惯性常数，实现系统等效惯性常数的聚合求解。该方法根据能量变化关键节点和动态过程的约束条件，以及跟网型储能虚拟惯量响应的两阶段相异特征，建立了具有最相近能量变化的目标函数，以分段求解常数化虚拟惯性常数。最后，通过建立SFR模型，结合时域仿真法和相关评价指标验证了计算结果的精确性。

Abstract

The virtual inertia constant of grid-following energy storage has time-varying characteristic and the equivalent inertia constant of the system cannot be aggregated and solved

which leads to the failure of constructing a complete system frequency response (SFR) model in the SFR modeling application of the new power system including the virtual inertia control of grid-following energy storage. On this basis

the constantized calculation method of the virtual inertia constant for grid-following electrochemical energy storage is proposed

which can aggregate and solve the equivalent inertia constant of the system by calculating the constantized virtual inertia constant with the equivalent inertia constant-energy support effect. The proposed method establishes an objective function with the closest energy change to solve the constantized virtual inertia constant in sections according to the constraints of the key nodes and dynamic process of energy change

and the two-stage different characteristics of the virtual inertia response of grid-following energy storage. Finally

the accuracy of the calculation results is verified by establishing the SFR model which combines the time-domain simulation method and relevant evaluation indices.

关键词

Keywords

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