[發明專利]一種基于儲能電池的短期電網調頻控制方法及系統

有效

• 申請號: 201810166297.7
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108321822B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 李欣然;李堃;譚莊熙;羊博;鐘卓穎;馬智慧
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種基于儲能電池的短期電網調頻控制方法及系統，所述方法包括：根據超短期負荷確定頻率偏移曲線；根據所述頻率偏移曲線確定任意時刻的頻率偏移；判斷所述頻率偏移的絕對值是否大于一次調頻死區的絕對值，得到第一判斷結果；若所述第一判斷結果表示所述頻率偏移的絕對值大于所述一次調頻死區的絕對值，確定儲能充電單位調節功率因數和儲能放電單位調節功率因數；根據所述儲能充電單位調節功率因數和所述儲能放電單位調節功率因數確定儲能電池的實際輸出功率。本發明能夠提高儲能電池容量利用率并最大化儲能經濟效益。

技術領域

本發明涉及電網調頻領域，特別是涉及一種基于儲能電池的短期電網調頻控制方法及系統。

背景技術

隨著電力系統規模的擴大、負荷變化速率的提高、電力市場的深化以及新能源的大規模并網應用等，都給電力系統的調頻帶來了新的要求與挑戰。傳統機組參與電網調頻存在響應慢、爬坡速率低等問題，而儲能電池的精確控制、快速響應特性可以填補這些不足，將儲能電池用于輔助電網調頻受到廣泛關注。如何在電網調頻中發揮儲能電池優勢成為現今研究的熱點問題。

現已有研究初步探索了儲能參與調頻的控制策略，但對與儲能電池參與電網調頻，未明確儲能的控制模式，未深入分析儲能動作過程。且以上研究都是即時調節，只根據當前負荷功率變化來確定儲能系統的調節出力，并沒有將負荷預測結果考慮進來。為了進一步優化儲能控制策略，提高儲能經濟性。部分學者已將預測技術用于儲能控制中，但是，現有的儲能電池調頻控制策略中一般都是給定SOC基準值(如0.5)，少有綜合考慮儲能電池SOC狀態和電網調頻需求；將負荷預測與儲能電池參與調頻相結合的研究也鮮見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于儲能電池的短期電網調頻控制方法及系統，提高儲能電池容量利用率并最大化儲能經濟效益。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于儲能電池的短期電網調頻控制方法，所述短期電網調頻控制方法包括：

根據超短期負荷確定頻率偏移曲線；

根據所述頻率偏移曲線確定任意時刻的頻率偏移；

判斷所述頻率偏移的絕對值是否大于一次調頻死區的絕對值，得到第一判斷結果；

若所述第一判斷結果表示所述頻率偏移的絕對值大于所述一次調頻死區的絕對值，確定儲能充電單位調節功率因數和儲能放電單位調節功率因數；

根據所述儲能充電單位調節功率因數和所述儲能放電單位調節功率因數確定儲能電池的實際輸出功率。

可選的，所述根據所述儲能充電單位調節功率因數和所述儲能放電單位調節功率因數確定儲能電池的實際輸出功率，具體包括：

判斷所述頻率偏移是否大于零，得到第二判斷結果；

若所述第二判斷結果表示所述頻率偏移大于零，確定單位調節因數為所述儲能充電單位調節功率因數；

若所述第二判斷結果表示所述頻率偏移小于等于零，確定單位調節因數為所述儲能放電單位調節功率因數；

根據所述單位調節因數和所述頻率偏移確定所述儲能電池的實際輸出功率，具體公式為：ΔP_b＝-K·Δf；其中，ΔP_b為儲能電源的實際輸出功率，K為單位調節因數，Δf為頻率偏移。

可選的，所述短期電網調頻控制方法還包括：

若所述第一判斷結果表示所述頻率偏移的絕對值小于等于所述一次調頻死區的絕對值，確定荷電狀態基準值；

根據所述荷電狀態基準值確定儲能電池在儲能恢復階段的功率貢獻值。

可選的，所述確定荷電狀態基準值，具體包括：