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基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:44079151 阅读:9 留言:0更新日期:2025-01-17 16:13
本发明专利技术涉及了电网调频技术领域,具体涉及了基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法、系统、设备及介质,实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,根据所述运行数据确定AGC指令以及获取电网频率;根据AGC指令中的功率目标值和实际发电机功率,确定火电机组功率调整的控制信号;根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率;根据电网频率偏差、AGC指令以及机组和锂电池储能设备的运行状态,动态调整锂电池储能和火电机组的功率分配比例,直至满足电网调频要求。本方法能够最大化发挥储能系统调节能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了电网调频,具体涉及了基于锂电池储能系统的agc调频控制方法、系统、设备及介质。


技术介绍

1、随着电力系统的快速发展和可再生能源的大规模接入,电网的频率稳定性面临着前所未有的挑战。为了确保电网的频率稳定,一次调频技术成为了重要的调节手段。传统上,机组通过自身的调节系统响应一次调频指令,调整出力以维持电网频率在规定的范围内。然而,随着电网规模的扩大和负荷特性的变化,单独依靠机组的一次调频能力已难以满足电网的需求。

2、为了提升电网的频率调节能力,混合储能系统应运而生。混合储能系统结合了多种储能技术(如电池储能、超级电容储能等),能够快速地吸收或释放电能,从而有效地参与电网的频率调节。在混合储能系统中,控制系统起到了至关重要的作用。该系统通过检测6kv储能母线的频率测点,实时获取电网频率的偏移量,并根据机组dcs(分布式控制系统)提供的一次调频调节参数(包括功率修正量、机组出力参数和一次调频动作标志信号),计算出一次调频目标与机组实时出力的差值。基于这个差值,混合储能控制系统能够精确地控制储能设备的充、放电功率,从而实现混合储能与机组联合进行一次调频。

3、尽管混合储能系统在提升电网频率调节能力方面展现出了巨大的潜力,但在实际应用过程中仍面临一些技术挑战。特别是在混合储能系统与机组联合进行一次调频的过程中,如何确保混合储能系统能够准确、快速地响应一次调频指令,并在保证电网频率稳定的同时,最大化地发挥混合储能系统的调频能力,是一个亟待解决的技术问题。

4、此外,随着电网结构的日益复杂和负荷特性的不断变化,如何对混合储能系统的调频策略进行动态优化,以适应不同电网运行工况下的需求,也是当前混合储能系统应用中的一个重要课题。因此,需要深入研究混合储能系统的控制策略和优化方法,以进一步提升其在电网频率调节中的性能和可靠性。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供基于锂电池储能系统的agc调频控制方法、系统、设备及介质,用于解决当前电网调节无法最大化发挥储能系统调节能力的技术问题。

2、本专利技术的目的是由以下技术方案实现的:

3、第一方面,本专利技术提供了一种基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,包括:

4、实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,根据所述运行数据确定agc指令以及获取电网频率;

5、根据agc指令中的功率目标值和实际发电机功率,确定火电机组功率调整的控制信号;

6、根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率;

7、根据电网频率偏差、agc指令以及机组和锂电池储能设备的运行状态,动态调整锂电池储能和火电机组的功率分配比例,直至满足电网调频要求。

8、作为本专利技术的进一步改进,所述实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,具体包括:

9、采集火电机组的输出功率以及运行数据;

10、采集锂电池储能设备的充、放电功率、电池电量、电压以及电流参数;

11、获取电网频率以及agc指令,根据agc指令以及当前电网频率实时计算电网频率偏差。

12、作为本专利技术的进一步改进,所述控制信号根据pid控制算法计算得到,具体包括:

13、

14、式中,为pid控制信号,为功率偏差值,为比例项系数,为积分项系数,为微分项系数。

15、作为本专利技术的进一步改进,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率,具体包括:

16、将控制信号输入至自适应pid控制器中,通过锂电池储能设备的运行状态和当前火电机组的输出功率,更新自适应pid控制器中的参数;

17、所述自适应pid控制器中的参数包括比例系数、积分系数以及微分系数;当电网频率偏差超过第一设定阈值时,增大比例系数和微分系数,当电网频率偏差稳定在第二设定范围内时,减小积分系数。

18、作为本专利技术的进一步改进,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率后,还包括利用模型预测控制算法对锂电池储能设备进行优化控制,具体包括:

19、根据训练好的预测控制模型预测未来设定时间段的锂电池储能设备的最优充放电策略,以及最小化功率偏差和能量损失;

20、根据预测结果与当前的火电机组输出功率对锂电池储能设备和火电机组进行功率分配。

21、作为本专利技术的进一步改进,所述根据电网频率偏差、agc指令以及机组和锂电池储能的运行状态,动态调整锂电池储能设备和火电机组的功率分配比例,具体包括:

22、当电网频率偏差超过第一设定阈值时,利用锂电池储能设备进行大功率放电,快速稳定电网频率;

23、当电网频率偏差在第二设定范围内时,根据锂电池储能设备的电量情况调整充放电功率,并调整火电机组的输出功率。

24、第二方面,本专利技术提供了一种基于锂电池储能系统的agc调频控制系统,用于实现上述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,包括:

25、数据采集模块,用于实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,根据所述运行数据确定agc指令以及获取电网频率;

26、数据处理模块,用于根据agc指令中的功率目标值和实际发电机功率,确定火电机组功率调整的控制信号;

27、功率调整模块,用于根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率;

28、功率分配模块,用于根据电网频率偏差、agc指令以及机组和锂电池储能的运行状态,动态调整锂电池储能和火电机组的功率分配比例,直至满足电网调频要求。

29、第三方面,本专利技术提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行上述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法。

30、第四方面,本专利技术提供了一种计算设备,包括:

31、一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行上述基于锂电池储能系统的agc调频控制方法中的步骤。

32、第五方面,本专利技术提供了一种电子设备,包括:

33、存储器,其上存储有计算机程序;

34、处理器,用于执行所述存储器中的所述计算机程序,以实现上述基于锂电池储能系统的agc调频控制方法的步骤。

35、本专利技术的有益效果在于:本专利技术的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,通过实时采集火电机组和锂电池储能设备的运行数据,及时获取电网频率的变化情况。当电网频率出现偏差时,系统能够迅速作出反应。锂电池储能设备具有快速响应的特点,能够在毫秒级时间内输出或吸收功率,弥补火电机组响应速度相对较慢的不足,有助于快速稳定电网频率,减少频率波动对电网中其他设备的影响,提高电网本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,所述实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,具体包括:

3.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,所述控制信号根据PID控制算法计算得到,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率,具体包括:

5.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率后,还包括利用模型预测控制算法对锂电池储能设备进行优化控制,具体包括:

6.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,所述根据电网频率偏差、AGC指令以及机组和锂电池储能的运行状态,动态调整锂电池储能设备和火电机组的功率分配比例,具体包括:

7.一种基于锂电池储能系统的AGC调频控制系统,用于实现权利要求1-6任一项所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法,其特征在于,包括:

8.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行权利要求1至6任一所述的基于锂电池储能系统的AGC调频控制方法。

9.一种计算设备,其特征在于,包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,其特征在于,所述实时采集火电机组以及锂电池储能设备的运行数据,具体包括:

3.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,其特征在于,所述控制信号根据pid控制算法计算得到,具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,其特征在于,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率,具体包括:

5.根据权利要求1所述的基于锂电池储能系统的agc调频控制方法,其特征在于,根据控制信号,采用设定控制策略调整火电机组中发电机的输出功率后,还包括利用模型预测控制算法对锂电池储能...

【专利技术属性】
技术研发人员:关日新吴剑程源孙茂祥何志国许伟铭黄鹏薛志刚袁东崔乐韵竺意解非
申请(专利权)人:华能太仓发电有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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