一种基于火储联合调频的储能控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于火储联合调频的储能控制方法及系统，属于电力系统运行控制技术领域。本方法在接收到辅助调频AGC调度指令时，控制储能系统进行充电或者放电，使储能系统与火电机组的合成出力超出动作死区，根据当前火电机组的出力计算功率偏差，判断功率偏差是否超出储能系统的充/放电能力，若功率偏差没有超出充/放电能力，则调节储能系统使储能系统与火电机组的合成功率进入目标死区，若超出，则等待火电机组响应AGC调度指令，直至火电机组出力与AGC调度指令偏差小于储能系统的充/放电能力，调节储能系统使合成功率进入目标死区。该方法控制逻辑简单，控制过程简单能够最大降低机组响应时间，提高调节效率和精度。提高调节效率和精度。提高调节效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于火储联合调频的储能控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种基于火储联合调频的储能控制方法及系统，属于电力系统运行控制


技术介绍

[0002]随着新能源发电占比的提升，新能源的波动对电力系统影响增大，电网频率变化更加频繁。传统火电自动发电控制(AGC)指令跟踪性能差，存在调频精度低、反向调节、响应时间长、调节速率低等问题，而电化学储能系统相对容量小输出范围小，但响应速度快、调节精度高，而储能、火电协调运行能够显著改善火电机组对电网AGC调频指令的执行效果，该方法以火电机组作为响应AGC调频指令的基础单元，以储能系统作为快速响应AGC指令的补充单元，将机组出力与储能系统出力合并后作为系统总出力送至电网，可改善机组AGC性能，保证电网频率稳定，提高电力系统运行的安全性。
[0003]随着火储联合调频项目的增加，各火电厂所能通过调频获取的收益逐渐下降，如何通过合理控制提升储能寿命以延长其使用年限、如何根据各省辅助调频政策规范提升调频性能综合指标获得更大收益成为各火储联合调频项目急切关注的研究课题。例如公布号为CN112350344A的专利技术专利文件公开了一种储能系统
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火电机组联合调频控制方法。该方法基于根据调频单元参与调频辅助服务的指标计算规则划分并确定联合调频单元所处的工作时段，针对联合调频单元的不同工作时段分别获取各工作时段的控制目标有功功率，并通过与火电机组有功功率进行配合得到储能系统的目标有功功率；综合考虑储能系统的功率限制与容量限制对储能系统目标有功功率进行修正得到最终的储能系统有功功率。该方法虽然能够快速响应，但在控制储能过程中控制方式较为复杂，导致响应的时间较长。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于火储联合调频的储能控制方法及系统，用以解决现有的火电
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储能联合调频方式获得收益较少、调频过程中控制复杂响应较慢的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的方案包括：
[0006]本专利技术的一种基于火储联合调频的储能控制方法，包括以下步骤：
[0007]1)在接收到辅助调频AGC调度指令时，控制储能系统进行充电或者放电，使储能系统与火电机组的合成出力超出动作死区；
[0008]2)根据当前火电机组的出力计算功率偏差，判断功率偏差是否超出储能系统的充/放电能力，若功率偏差没有超出充/放电能力，则调节储能系统使储能系统与火电机组的合成功率进入目标死区；若超出，则等待火电机组响应AGC调度指令，直至火电机组出力与AGC调度指令偏差小于储能系统的充/放电能力，调节储能系统使合成功率进入目标死区。
[0009]有益效果：本专利技术的一种基于火储联合调频的储能控制方法，主要在火电机组在跟踪AGC调度指令阶段中，根据火电机组的功率偏差与储能系统的充/放电能力进行比较，
在功率偏差没有超出充/放电能力时，直接调节储能系统使储能系统与火电机组的合成功率进入目标死区，控制逻辑简单，不需要复杂的控制过程，若超过，待火电机组出力与AGC调度指令偏差小于储能系统的充/放电能力，调节储能系统，该方法的控制方式简单，无需复杂的控制过程，能够最大的降低火储响应时间，提高调节效率和精度，进而通过该调频方式提高了火电机组调频的收益。
[0010]进一步地，该方法还包括合成功率进入目标死区后，减小储能系统出力，使火电机组的功率达到目标死区的步骤。
[0011]进一步地，所述功率偏差为AGC调度指令的功率目标值与当前火电机组功率之间差值。
[0012]进一步地，当火电机组功率达到目标死区后，且仍处于跟踪指令持续时间，若火电机组功率在目标死区不发生变化，则控制储能系统进行小功率的充/放电，使火电机组的功率接近AGC调度指令的目标功率值；若火电机组功率超过目标死区发生超调，调节储能系统则进行反方向的功率补充，使火电机组功率保持在目标死区范围内。
[0013]有益效果：当火电机组超调时控制储能系统进行反向功率弥补，提高了火电机组调节精度指标，若火电机组是否达到目标死区则调节储能系统功率为零，提升了储能系统使用寿命。
[0014]进一步地，当火电机组功率达到目标死区后，跟踪指令持续时间结束时，调节储能系统输出的功率为零。
[0015]有益效果：当火电机组功率达到目标死区后，跟踪指令持续时间结束时，此次调频结束而下次调频未开始的空档期间内，调整储能电池的充、放电功率为零，避免了储能任何无意义的充放电行为以提高储能使用寿命。
[0016]进一步地，储能系统的充电能力为储能电池本身最大充电能力与高厂变不过载时最大允许增加的用电功率之间的最小值。
[0017]有益效果：本专利技术在计算储能系统的充电能力时，充分考虑了储能本身的充电能力与高厂变所能承受的最大可增加负荷的能力。选取两者之间的最小值，保证了高厂变不过载。
[0018]进一步地，储能电池本身最大充电能力计算公式为：
[0019]P
max
‑
s
＝∑(P
i
‑
max
‑
s
+P
i
)
[0020]式中，P
max
‑
s
为储能系统最大充电能力，P
i
‑
max
‑
s
为第i台运行逆变器的最大允许充电功率，P
i
为第i台运行逆变器当前充、放电功率，所述储能电池本身最大充电能力满足约束：储能电池当前SOC小于电池允许充电SOC上限。
[0021]进一步地，高厂变不过载时最大允许增加的用电功率为高厂变最大允许负载与当前负载之差。
[0022]进一步地，储能系统的放电能力为储能电池SOC大于允许放电SOC下限时，各运行逆变器放电能力的总和。
[0023]进一步地，当火电机组出力进入目标死区范围且出力不再变化时，调节储能功率使合成功率不断靠近AGC调度指令的目标功率值。
[0024]有益效果：本专利技术合成出力进入目标死区后，处于维持阶段时，考虑到机组过调、调节精度差等情况，储能需在一定时间范围内持续跟踪指令，从而提升机组调节精度指标
性能。
[0025]本专利技术的一种基于火储联合调频的储能控制系统，包括处理器，所述处理器用于执行程序指令以实现如上任一项所述的基于火储联合调频的储能控制方法。
[0026]有益效果：本专利技术的控制系统，构成简单，包括处理器，能够执行程序指令较好的实现基于火储联合调频的储能控制方法，该方法的控制方式简单，无需复杂的控制过程，能够最大的降低火储响应时间，提高调节效率和精度，进而通过该调频方式提高了火电机组调频的收益。
附图说明
[0027]图1是本专利技术方法实施例中火电机组辅助调频过程示意图；
[0028]图2是本专利技术方法实施例中储能控制流程示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于火储联合调频的储能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在接收到辅助调频AGC调度指令时，控制储能系统进行充电或者放电，使储能系统与火电机组的合成出力超出动作死区；2)根据当前火电机组的出力计算功率偏差，判断功率偏差是否超出储能系统的充/放电能力，若功率偏差没有超出充/放电能力，则调节储能系统使储能系统与火电机组的合成功率进入目标死区；若超出，则等待火电机组响应AGC调度指令，直至火电机组出力与AGC调度指令偏差小于储能系统的充/放电能力，调节储能系统使合成功率进入目标死区。2.根据权利要求1所述的基于火储联合调频的储能控制方法，其特征在于，该方法还包括合成功率进入目标死区后，减小储能系统出力，使火电机组的功率达到目标死区的步骤。3.根据权利要求1所述的基于火储联合调频的储能控制方法，其特征在于，所述功率偏差为AGC调度指令的目标功率值与当前火电机组功率之间差值。4.根据权利要求2所述的基于火储联合调频的储能控制方法，其特征在于，当火电机组功率达到目标死区后，且仍处于跟踪指令持续时间，若火电机组功率在目标死区不发生变化，则控制储能系统进行小功率的充/放电，使火电机组的功率达到AGC调度指令的目标功率值；若火电机组功率超过目标死区发生超调，调节储能系统则进行反方向的功率补充，使火电机组功率保持在目标死区范围内。5.根据权利要求4所述的基于火储联合调频的储能控制方法，其特征在于，当火电机组功率达到目标死区后，跟踪指令持续时间结束时，调节储能系统输出的功率为零。6.根据权利要求1
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5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建容，彭世康，王坤，王霞，杨振宇，于洋，李亚辉，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：