应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法和装置制造方法及图纸

本申请属电网调频控制技术领域，公开一种应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法和装置，其中方法包括：计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断：当储能系统处于储能正常调节状态时，令储能系统承担火储联合调频指令总目标值与火电机组发电功率的差值部分；当储能系统处于储能荷电预警状态时，令火电机组负荷指令与火储联合调频指令总目标值相等；当储能系统处于储能调节限制状态时，AGC指令的调节任务由火电机组承担，且储能系统触发保护机制。本申请的方法可极大提升火电机组AGC调节性能指标，使机组获得更多辅助服务收益。服务收益。服务收益。

【技术实现步骤摘要】
应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法和装置


[0001]本申请涉及电网调频控制
，特别涉及一种应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法和装置。

技术介绍

[0002]对于省间联络线受端电网，新能源发电的不确定性、联络线功率的波动性等因素造成电网频率的不稳定。一次调频是稳定电网频率的第一手段，但一次调频属于有差调节，电网频率的稳定离不开二次调频(AGC)。为了鼓励更过机组参与AGC调节，建立了辅助服务市场，火电机组可以通过参与AGC调节获得辅助服务收益，收益的多少与机组调节性能指标挂钩。火电机组要想提高辅助服务收益，必须提升机组的调节性能，储能与火电机组联合参与二次调频是不错的选择。
[0003]AGC调节性能指标包括调节速率指标K1、调节精度指标K2、响应时间指标K3，电化学储能具有响应时间短、调节速率快、控制精度高的优势，在电厂建设储能系统与火电机组联合参与二次调频，可以提升机组的AGC调节性能指标。但由于成本问题，火电机组配备的储能系统通常容量有限，例如某2
×
350MW火电工程配备了9MW/9MWh的储能系统，储能系统通常设有SOC保护机制，当SOC达上(下)限时，禁止储能系统充电(放电)，储能系统SOC受限问题成为制约火储联合调频的一大关键因素。
[0004]只有AGC指令处于上下波动过程中，储能系统才能处于充
‑
放电的平衡中。但对于受端电网来说，联络线功率的波动以及新能源发电功率的波动等都属于大级别的功率波动，往往需要火电机组连续爬坡或者连续下坡才能保持电网频率稳定，当前形势下，火电机组一天往往需要多次执行连续爬(下)坡指令。当火电机组接受到的AGC指令为连续爬坡指令时，按照现有控制策略，储能系统需要不断放电，其SOC将很快达到下限，无法继续放电，火电机组在执行后续的爬坡指令时将失去储能的帮助，调节性能指标会下降。当火电机组接受到的AGC指令为连续下坡指令时，按照现有控制策略，储能系统需要不断充电，其SOC将很快达到上限，无法继续充电，火电机组在执行后续的下坡指令时将失去储能的帮助，调节性能指标会下降。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法和装置，通过计算储能系统SOC值，根据SOC划分不同储能系统状态，设置总调节目标值，按照总调节目标值进行调节。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，包括：
[0007]计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断；
[0008]当储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值，令储能系统承担火储联合调频指令总目标值与火电机组发电功率的差值部分，以使得火电机组发电功率与储能系统充放电功率之和等于火储联合调频指令总目标值；
[0009]当储能系统处于储能荷电预警状态时，对AGC指令经相同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值，以令火电机组负荷指令与火储联合调频指令总目标值相等；
[0010]当储能系统处于储能调节限制状态时，AGC指令的调节任务由火电机组承担，且储能系统触发保护机制。
[0011]在一个实施例中，该方法计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：
[0012]获取储能系统的初始状态电量Q
0储
(kw/h)；
[0013]计算储能系统SOC值，储能系统SOC值计算公式为：
[0014][0015]式中，Q
额
‑
储
为储能系统额定容量(kw/h)，P
储
‑
充
为储能系统充电功率(kw)，P
储
‑
放
为储能系统放电功率(kw)，AGC为增指令时，P
储
‑
充
等于0，AGC为减指令时，P
储
‑
放
等于0。
[0016]在一个实施例中，该方法计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：
[0017]当SOC值满足0.3≤SOC≤0.7时，储能系统处于储能正常调节状态。
[0018]在一个实施例中，该方法计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：
[0019]当SOC值满足a≤SOC<0.3或0.7<SOC≤b时，储能系统处于储能荷电预警状态；式中，a和b为储能系统保护值。
[0020]在一个实施例中，该方法计算储能系统SOC值，根据SOC值对储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：
[0021]当SOC值满足SOC<a或b<SOC时，储能系统处于储能调节限制状态。
[0022]在一个实施例中，该方法中当储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值的步骤进一步包括：
[0023]生成火储联合调频指令总目标值的速率限制值v为1.25
×
1.5％倍的火电机组的额定功率。
[0024]在一个实施例中，该方法中储能系统充放电功率的计算公式为：
[0025]P
储
‑
放
＝L
总
‑
P
火
[0026]P
储
‑
充
＝P
火
‑
L
总
[0027]式中，L
总
为火储联合调频指令总目标值，P
火
为火电机组实发功率。
[0028]在一个实施例中，该方法中当储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值的步骤进一步包括：
[0029]生成火电机组负荷指令的速率限制值v
火
＝(2/3)v。
[0030]在一个实施例中，该方法中当储能系统处于储能荷电预警状态时：
[0031]设定在T0时刻以前，机组运行在出力值P1附近，设定在T0时刻，AGC控制程序对火电机组下发功率为P2的AGC指令，设定到T1时刻跨出P1的调节死区，设定至T2时刻第一次进入调节死区范围，设定至T3时刻，AGC控制程序对火电机组发出功率为P3的AGC指令，设定T4时刻跨出调节死区，设定至T5时刻进入P3的调节死区；
[0032]在T0至T1时间段，若P
火
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，包括：计算储能系统SOC值，根据所述SOC值对所述储能系统的状态进行判断；当所述储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值，令所述储能系统承担所述火储联合调频指令总目标值与所述火电机组发电功率的差值部分，以使得所述火电机组发电功率与所述储能系统充放电功率之和等于所述火储联合调频指令总目标值；当所述储能系统处于储能荷电预警状态时，对AGC指令经相同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值，以令所述火电机组负荷指令与所述火储联合调频指令总目标值相等；当所述储能系统处于储能调节限制状态时，所述AGC指令的调节任务由所述火电机组承担，且所述储能系统触发保护机制。2.根据权利要求1所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，计算储能系统SOC值，根据所述SOC值对所述储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：获取所述储能系统的初始状态电量Q
0储
(kw/h)；计算所述储能系统SOC值，所述储能系统SOC值计算公式为：式中，Q
额
‑
储
为储能系统额定容量(kw/h)，P
储
‑
充
为储能系统充电功率(kw)，P
储
‑
放
为储能系统放电功率(kw)，AGC为增指令时，P
储
‑
充
等于0，AGC为减指令时，P
储
‑
放
等于0。3.根据权利要求2所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，计算储能系统SOC值，根据所述SOC值对所述储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：当所述SOC值满足0.3≤SOC≤0.7时，所述储能系统处于储能正常调节状态。4.根据权利要求3所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，计算储能系统SOC值，根据所述SOC值对所述储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：当所述SOC值满足a≤SOC<0.3或0.7<SOC≤b时，所述储能系统处于储能荷电预警状态；式中，a和b为储能系统保护值。5.根据权利要求4所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，计算储能系统SOC值，根据所述SOC值对所述储能系统的状态进行判断的步骤进一步包括：当所述SOC值满足SOC<a或b<SOC时，所述储能系统处于储能调节限制状态。6.根据权利要求5所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，当所述储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值的步骤进一步包括：生成所述火储联合调频指令总目标值的速率限制值v为1.25
×
1.5％倍的所述火电机组的额定功率。7.根据权利要求6所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，所述储能系统充放电功率的计算公式为：P
储
‑
放
＝L
总
‑
P
火
P
储
‑
充
＝P
火
‑
L
总
式中，L
总
为火储联合调频指令总目标值，P
火
为火电机组实发功率。8.根据权利要求7所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，当所述储能系统处于储能正常调节状态时，对AGC指令经不同速率限制后分别生成火电机组负荷指令和火储联合调频指令总目标值的步骤进一步包括：生成所述火电机组负荷指令的速率限制值v
火
＝(2/3)v。9.根据权利要求8所述的应对连续爬坡和下坡的火储联合调频控制方法，其特征在于，当所述储能系统处于储能荷电预警状态时：设定在T0时刻以前，所述机组运行在出力值P1附近，设定在T0时刻，AGC控制程序对所述火电机组下发功率为P2的AGC指令，设定到T1时刻跨出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩仁，高嵩，李军，孙其振，张文栋，王江涛，孟祥荣，于庆彬，庞向坤，路宽，李元元，石硕，王毓琦，丁浩天，曲建璋，于春浩，周长来，王文宽，姚常青，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：