[發明專利]一種電池儲能電源參與電網一次調頻的控制方法

在審

• 申請號: 201711074813.5
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107732941A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 李海峰;王光灝;鄧焱;宋晨雷
• 申請（專利權）人: 華泰慧能（北京）能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 天津耀達律師事務所12223
• 代理人: 侯力

本發明涉及一種電池儲能電源參與電網一次調頻的控制方法。虛擬慣性調頻模式、虛擬下垂調頻模式共同進行一次調頻，二者按照分配比例系數分配各自的調頻數值，a₁+a₂＝1；初始時刻，a₁＝1，a₂＝0；從頻率擾動初始時刻到頻率偏差最大值這段時間，以虛擬慣性調頻模式為主，虛擬下垂調頻模式為輔，即：a₁a₂；在頻率偏差最大值的時刻，a₁＝a₂＝0.5；從頻率偏差最大值時刻到一次調頻穩態頻率偏差這段時間，以虛擬下垂調頻模式為主，虛擬慣性調頻模式為輔，即：a₁a₂；在穩態頻率時刻，a₁＝0，a₂＝1。此調頻控制策略可以顯著提高電網一次調頻的暫態和穩態性能，減少傳統機組的旋轉備用容量，快速維持電網頻率穩定。

技術領域：

本發明涉及電網控制領域，進一步涉及一種電池儲能電源參與電網一次調頻的控制方法。

背景技術：

在電網一次調頻中，各機組通過根據自身的頻率靜態特性改變其出力，實現頻率有差調節，一般用于調整秒級的負荷波動。

當電網頻率發生變化時，存儲在系統負荷的旋轉能量會發生變化來阻止系統頻率的變化，此外，系統中所有的發電機組的轉速也會發生變化，發電機組的調速器動作，調整原動機的功率，為改善原動機功率和負荷功率不平衡的狀況。但是，發電機只有具有足夠的旋轉備用容量時，才具有參與一次調頻的能力，當頻率偏差超過機組預先設定的死區時，具有一次調頻能力的機組才可以參與電網一次調頻并投入到一次調頻的狀態，實現電網頻率有差調節。

電池儲能電源具有明顯的優勢來參與電網的一次調頻。一方面，電池儲能電源能夠不受限制實現上調和下調的交替，具有高效性；另一方面，電池儲能電源的輸出變化可以快速精確地跟蹤負荷的變化，響應功率儲備裕度小。目前，電池儲能電源作為一種新穎而優質的可移動儲能設備，以其秒級的充放電能力、上萬次的循環壽命、寬泛的溫度適應能力以及環境友好特性，受到了廣泛的關注。

但是，電池儲能電源參與調頻，控制方法是難點。

發明內容：

針對現有技術的不足，本發明提出一種電池儲能電源參與電網一次調頻的自適應控制方法。具體技術方案如下：

一種電池儲能電源參與電網一次調頻的控制方法，將電池儲能電源安裝在需要一次調頻的區域內，電池儲能電源經由斷路器和變壓器并入電網；

當頻率監測模塊監測到電網頻率偏差值Δf超過所設定的調頻死區Δf_low時，電池儲能電源進入一次調頻狀態；

虛擬慣性調頻模式、虛擬下垂調頻模式共同進行一次調頻，二者按照分配比例系數分配各自的調頻數值，a₁+a₂＝1，a₁是虛擬慣性調頻模式的分配比例系數，a₂是虛擬下垂調頻模式的分配比例系數。

實現上述方法的一種具體過程包括如下步驟：

步驟1：初始時刻，a₁＝1，a₂＝0；

步驟2：從頻率擾動初始時刻到頻率偏差最大值這段時間為第一個時間段，此時，以虛擬慣性調頻模式為主，虛擬下垂調頻模式為輔，即：a₁a₂；

在頻率偏差最大值的時刻，a₁＝a₂＝0.5；

從頻率偏差最大值時刻到一次調頻穩態頻率偏差這段時間為第二個時間段，此時，以虛擬下垂調頻模式為主，虛擬慣性調頻模式為輔，即：a₁a₂；