[發明專利]一種儲能系統參與電網頻率控制的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610031506.8
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105449701B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 吳林林;劉輝;白愷;崔正湃;李娜;王皓靖;李蘊紅;徐海翔;江浩
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王天堯

技術領域

本發明涉及電網頻率控制技術領域，特別涉及一種儲能系統參與電網頻率控制的方法及裝置。

背景技術

隨著電力需求的增長，電網負荷峰谷差不斷變大，對電力系統調頻提出了更高的要求，需要更多響應快速的調節電源。傳統調頻技術中的頻率控制是通過輸出功率的快速增減來維持發電功率與負荷需求的平衡。而發電機具有響應慢、爬坡速率低的缺點，從而導致：1)因爬坡慢而不能較快地實現調度目標，從而快速實現再調度，因而不能提供所有的區域控制誤差校正；2)因爬坡慢而無法快速改變方向，有時甚至會提供反向調節，因而發電機有時會增加區域控制誤差。由于儲能系統具有快速的功率響應能力，且能夠實現功率的正反雙向調節，通過對儲能系統的合理控制，可以改善含風電電力系統的調頻特性，具有更好的經濟性。但是儲能系統參與電網頻率控制后，需要解決與其他機組在一次調頻、二次調頻方面協調配合的問題，目前尚欠缺對這方面的研究。

發明內容

本發明實施例提供了一種儲能系統參與電網頻率控制的方法，可以很好的解決儲能系統與其他機組在一次調頻、二次調頻方面協調配合的問題。該方法包括：

實時監控電網頻率及儲能系統的荷電狀態，若電網頻率偏差未超過最大頻率偏差，則循環監控電網頻率及儲能系統的荷電狀態；若電網頻率偏差超過最大頻率偏差，則根據電網頻率偏差的偏差方向和儲能系統的荷電狀態，確定儲能系統參與電網一次頻率控制：

若滿足一次調頻啟動條件，則啟動虛擬慣性響應和一次可變下垂控制，確定儲能系統的虛擬慣性響應和一次可變下垂控制功率調整值；根據虛擬慣性響應和一次可變下垂控制功率調整值，確定一次調頻有功控制指令；根據一次調頻有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第一次調整；

經過預設延遲時間后，啟動二次調頻，確定二次調頻指令；

根據虛擬慣性響應、一次可變下垂控制功率調整值和二次調頻指令，確定二次調頻有功控制指令；

根據二次調頻有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第二次調整；

其中，所述電網頻率偏差為電網頻率與電力系統的標稱頻率的差值的絕對值。

本發明實施例還提供了一種儲能系統參與電網頻率控制的裝置，可以很好的解決儲能系統與其他機組在一次調頻、二次調頻方面協調配合的問題。該裝置包括：

監控模塊，用于實時監控電網頻率及儲能系統的荷電狀態，若電網頻率偏差未超過最大頻率偏差，則循環監控電網頻率及儲能系統的荷電狀態值；

一次頻率控制模塊，用于若電網頻率偏差超過最大頻率偏差，則根據電網頻率偏差的偏差方向和儲能系統的荷電狀態，確定儲能系統參與電網一次頻率控制：

若滿足一次調頻啟動條件，則啟動虛擬慣性響應和一次可變下垂控制，確定儲能系統的虛擬慣性響應和一次可變下垂控制功率調整值；根據虛擬慣性響應和一次可變下垂控制功率調整值，確定一次調頻有功控制指令；根據一次調頻有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第一次調整；

二次調頻模塊，用于經過預設延遲時間后，啟動二次調頻，確定二次調頻指令；

總的有功控制指令確定模塊，用于根據虛擬慣性響應、一次可變下垂控制功率調整值和二次調頻指令，確定總的有功控制指令；

二次調整模塊，用于根據總的有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第二次調整；

其中，所述電網頻率偏差為電網頻率與電力系統的標稱頻率的差值的絕對值。

在發明實施例中，當電網頻率出現偏差時，儲能系統先參與電網的一次頻率控制，根據虛擬慣性響應和一次可變下垂控制功率調整值確定一次調頻有功控制指令，根據一次調頻有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第一次調整；經過預設延遲時間后，調度端啟動二次調頻，確定二次調頻指令；根據虛擬慣性響應、一次可變下垂控制功率調整值和二次調頻指令，確定二次調頻有功控制指令；根據二次調頻有功控制指令，對儲能系統的有功出力進行第二次調整，從而控制電網頻率，這樣通過協調儲能系統與傳統的發電機組的調頻指令，利用儲能系統的快速響應能力，可以顯著提高電網頻率擾動時頻率變化幅度和穩定速度，提高電網抵抗負荷擾動的能力。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1是本發明實施例提供的一種儲能系統參與電網頻率控制的方法流程圖；

圖2是本發明實施例提供的一種儲能系統的虛擬慣性響應控制框圖；

圖3是本發明實施例提供的一種基于SOC值的動態一次下垂曲線圖；