[發明專利]發電廠斜變率控制

有效

• 申請號: 201580083105.0
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN108028543B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: N·約翰遜;T·滕納;M·霍塔里
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

本公開涉及一種用于電網控制發電廠1到連接電網的PCC的電廠有功功率輸出P_plant斜變率的方法。所述方法包括獲取與被包括在發電廠中的可再生能源(RES)₂的當前RES有功功率輸出P_RES有關的信息。所述方法還包括在預定未來時間段期間預報未來RES有功功率輸出。所述方法還包括，基于獲取的當前RES有功功率輸出信息和預報的RES有功功率輸出，確定在所述預定時間段期間RES有功功率輸出的預期斜變率是否超過電廠有功功率輸出的預定最大斜變率極限。所述方法還包括，基于所述確定，當確定預期斜變率超過預定最大斜變率極限時選擇第一控制方法，所述第一控制方法基于預報的未來RES有功功率輸出，或者當確定預期斜變率未超過預定最大斜變率極限時選擇與第一控制方法不同的第二控制方法。所述方法還包括，使用選擇的第一或第二控制方法來生成ESS控制信號，以用于控制ESS有功功率輸出P_ESS以使得在預定時間段期間電廠有功功率輸出斜變率保持在預定最大斜變率極限之下。

技術領域

本公開涉及一種用于電網控制發電廠到連接電網的公共連接點(PCC)的有功功率輸出斜變率的方法。

背景技術

諸如風能和太陽能的可再生能源(RES)正在全世界快速增長。在具有高RES普及率的小型電網中，諸如在島嶼上，RES的快速間歇性波動對諸如熱電廠和氣體發生器的傳統調節單元提出了挑戰。

隨著電網中RES量的增加并且隨著可再生發電廠的規模增長，監管者和輸電系統運營商(TSO)正在實施對最大有功功率斜變率進行限制的新的電網規范。

系統集成商已經開始安裝電池能源存儲系統(BESS)來滿足這些限制。

用于控制BESS的標準斜變率控制方法不需要RES功率輸出的任何預報，但是存在使用預報的斜變率控制方法。

US 8,295,989公開了響應于系統輸出的過快減少的預測來控制斜降率。在這種過程中，如果功率損耗被預先預測，那么否則將超過電網可容許的變化率的斜降率可以保持在可容許極限中。

US 2010/198420公開了云的運動追蹤被用于預測云覆蓋對太陽能供電的分布式發電系統的輻射的效果。該預測使得太陽能發電廠能夠在較少依賴或不依賴能量存儲的情況下將其總功率輸出變化保持在操作要求內＝。

發明內容

本發明的目的是通過將預報數據作為對能量存儲系統(ESS)控制器輸入的系統和控制方法來降低能量存儲成本。開發的控制方法使得ESS在額定功率和額定能量方面能夠更小。此外，存儲能量往返率可以被降低，這降低了相關損耗并且增加了ESS壽命，例如BESS情況下的電池壽命。

根據本發明的方面，提供一種用于電網控制發電廠到連接電網的公共連接點(PCC)的電廠有功功率輸出斜變率的方法。所述方法包括獲取與被包括在發電廠中的可再生能源(RES)的當前RES有功功率輸出有關的信息。所述方法還包括在預定未來時間段期間預報未來RES有功功率輸出。所述方法還包括，基于獲取的當前RES有功功率輸出信息和預報的RES有功功率輸出，確定在所述預定時間段期間RES有功功率輸出的預期斜變率是否超過電廠有功功率輸出的預定最大斜變率極限。電廠有功功率輸出是在任何給定時間的、RES有功功率輸出以及包括在發電廠中能量存儲系統(ESS)的ESS有功功率輸出的組合。所述方法還包括，基于對預期斜變率是否超過最大斜變率極限的所述確定，在確定在預定時間段期間預期斜變率超過預定最大斜變率極限的情況下，選擇第一控制方法，所述第一控制方法基于預報的未來RES有功功率輸出，或者在確定在預定時間段期間預期斜變率未超過預定最大斜變率極限的情況下，選擇與第一控制方法不同的第二控制方法。所述方法還包括，使用選擇的第一或第二控制方法來生成ESS控制信號，以用于控制ESS有功功率輸出以使得在預定時間段期間電廠有功功率輸出斜變率保持在預定最大斜變率極限之下。