[發明專利]一種儲能系統參與電網二次頻率控制的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610032450.8
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105490292B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 崔正湃;吳林林;孫榮富;劉輝;王靖然;白愷;王若陽;李娜
• 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
• 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二次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二次頻率控制的方法，可以很好的解決儲能系統與其他機組在二次調頻方面協調配合的問題。該方法包括：

對電網頻率進行實時監控，當電網頻率出現偏差時，按照如下方式對電網頻率進行控制，直至電網頻率不存在偏差為止：

確定電網二次頻率控制需求ARR；

確定調頻機組的二次頻率控制的參與因子，其中，所述調頻機組包括儲能機組、分擔儲能機組調頻任務的發電機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組；

根據電網二次頻率控制需求ARR和參與因子，確定調頻機組的基礎二次調頻指令；

確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令；

根據調頻機組的一次調頻指令和基礎二次調頻指令，確定儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令；根據調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令，對調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進行調整；

根據調頻機組的一次調頻指令、基礎二次調頻指令和附加二次調頻指令，確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令；根據分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令，對分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進行調整。

在一個實施例中，所述確定電網二次頻率控制需求ARR包括：

確定區域控制偏差ACE；

對區域控制偏差ACE進行濾波、比例調節和積分調節，獲得電網二次頻率控制需求ARR；

所述區域控制偏差ACE按照如下公式確定：

ACE_t＝ΔP_tie,t+KΔf_t＝ΔP_tie,t+(K_G+K_D)Δf_t；

其中，ACE_t為t時刻的區域控制偏差，ΔP_tie,t為t時刻的聯絡線功率波動值，K為控制區域的功頻靜特性系數，K_G為控制區域內調頻機組的頻率調節效應系數，K_D為控制區域內負荷的頻率調節效應系數，Δf_t為t時刻的控制區域的頻率偏差。

在一個實施例中，所述調頻機組的二次頻率控制的參與因子按如下公式確定：

其中，PF_i為第i臺調頻機組的二次頻率控制的參與因子；R_i為第i臺調頻機組的爬坡速率；N為調頻機組的數量。

在一個實施例中，所述調頻機組的基礎二次調頻指令按如下公式確定：

其中，為第i臺調頻機組在t時刻的基礎二次調頻指令，PF_i為第i臺調頻機組的二次頻率控制的參與因子，ARR_t為t時刻的電網二次頻率控制需求。

在一個實施例中，所述儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令按如下公式確定：

其中，為第i臺調頻機組在t時刻的總調頻指令，為第i臺調頻機組在t時刻的一次調頻指令，K_i為第i臺調頻機組的一次調頻系數；Δf_t為t時刻的控制區域的頻率偏差。

在一個實施例中，所述確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令包括：

確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的二次頻率控制的參與因子；