[發明專利]基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法

有效

• 申請號: 201811295381.5
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109378843B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 蘇安龍;左浩;葛維春;邵寶珠;劉前衛;沈力;葛延峰;王順江;李家玨;張鐵巖;李鐵;李正文;那廣宇;羅桓桓;于游;路明;劉淼;姜峰;張建;崔岱;唐俊刺;王印
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國網遼寧省電力有限公司;沈陽工業大學;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍;侯景明

1.基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法，其特征是：包括如下步驟：

步驟1：對蓄電池的自身儲能狀態進行建模；

步驟2：計算低谷時段減少的發電容量；

步驟3：計算在經過減少備用發電機組以及投入蓄電池儲能的情況下，低谷時刻能夠提升的低谷值；

步驟4：計算蓄電池額定儲能功率、容量的系統中整體的削峰填谷能力；計算式如下；

上式(6)中：S表示系統削峰填谷能力，P表示蓄電池額定儲能功率，Q表示容量，P₁為減少火電機組的備用發電容量，在低谷時刻可以提升的低谷值為P₄，電網負荷尖峰時刻維持時間Δt₁，低谷時段維持時間為Δt₂。

2.根據權利要求1所述的基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法，其特征是：所述步驟1包括：

對蓄電池的自身儲能狀態進行建模，假設蓄電池的儲能容量為Q，電力系統中所有變壓器的過載能力為x％，在正常情況下蓄電池儲能功率為P；首先計算負荷在尖峰時刻時蓄電池在儲滿電的情況下的輸出功率，以及在尖峰時刻減少的備用機組功率；電網尖峰時刻出現的時間為t_jf0，電網負荷尖峰時刻維持時間Δt₁，尖峰時刻電網內負荷的平均功率P_j，則尖峰時刻由儲能發電降低的火電備用機組P₁計算為下式，蓄電池并網時刻計算，其中[Δt₁]為不超過Δt₁的最大整數：

由上述計算可以得到蓄電池在尖峰時刻的輸出功率P₂＝P₁。

3.根據權利要求1所述的基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法，其特征是：所述步驟2包括：

計算低谷時段減少的發電容量，由步驟1可以得到減少火電機組的備用發電容量為P₁，設減少的火電機組的調峰深度為y％，低谷時段出現時刻為t_dg0，低谷時段維持時間為Δt₂，蓄電池在低谷時的儲電功率等于尖峰時刻的放電功率P，在低谷時刻負荷功率P_d，計算低谷時段可以多消納的電量，低谷時段投入蓄電池時刻其計算公式如下：

由以上步驟得出減少的火電機組可以得到低谷時段減少的出力，計算公式為P₂＝P₁.y％，低谷時段經過蓄電池儲能后等效負荷功率計算；[Δt₂]為不超過Δt₂的最大整數；

上式中，P₃為蓄電池儲能后等效負荷功率。

4.根據權利要求1所述的基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法，其特征是：所述步驟3包括：

在經過減少備用發電機組以及投入蓄電池儲能的情況下，在低谷時刻可以提升的低谷值為下式用P₄表示；P₂為低谷時段減少的備用機組出力，P₃為蓄電池儲能后等效負荷功率；

上式中，低谷時段維持時間為Δt₂。

5.根據權利要求1所述的基于電池儲能的削峰填谷杠桿控制方法，其特征是：所述方法包括以下步驟：

步驟1：設蓄電池的儲能容量為Q＝10000MW.h，電力系統中所有變壓器的過載能力為20％，在正常情況下蓄電池儲能功率為P＝500MW；電網負荷尖峰時刻維持時間Δt₁＝2.7h，尖峰時刻電網內負荷的平均功率P_j＝5000MW，則尖峰時刻由儲能發電可以降低的火電備用機組P₁計算為下式，電網尖峰時刻出現的時間t_jf0＝8.5，蓄電池并網時刻計算如下，其中[Δt₁]為不超過Δt₁的最大整數；首先計算負荷在尖峰時刻時蓄電池在儲滿電的情況下的輸出功率，以及在尖峰時刻可以減少的備用機組功率；

解得

解得P₁＝950MW

由上述計算可以得到蓄電池在尖峰時刻的輸出功率P₂＝P₁＝950MW；

步驟2：計算低谷時段減少的發電容量；由步驟1可以得到減少火電機組的備用發電容量為P₁＝590MW，設減少的火電機組的調峰深度y%為50％，低谷時段維持時間為Δt₂＝3h，蓄電池在低谷時的儲電功率等于尖峰時刻的放電功率P＝500MW，在低谷時刻負荷功率P_d＝2000MW，計算低谷時段可以多消納的電量，計算公式如下：

由以上步驟得出減少的火電機組可以得到低谷時段減少的出力，計算公式為；

P₂＝P₁.y％＝590×50％＝295MW

低谷時段出現時刻為t_dg0＝20.2，得到低谷時段投入蓄電池時刻低谷時段經過蓄電池儲能后等效負荷功率計算；[Δt₂]為不超過Δt₂的最大整數；

步驟3：在經過減少備用發電機組以及投入蓄電池儲能的情況下，在低谷時刻可以提升的低谷值為下式用P₄表示；P₂為低谷時段減少的備用機組出力，P₃為蓄電池儲能后等效負荷功率；

步驟4：計算削峰能力以及填谷能力共同作用下，蓄電池額定儲能功率P、容量Q的系統中整體的削峰填谷能力計算；

上式中：S表示系統削峰填谷能力；

通過上述計算得出，儲能容量是P，變壓器過載能力20％，則尖峰時刻儲能發電能力為1.2P，減少火電尖峰備用1.2P，則低谷時段減少發電容量0.6P，而低谷時段電池充電功率可達1.2P，則低谷多消納1.8P風電,儲能削峰能力1:1.2，填谷能力1:1.8，削峰填谷能力1:3；在電力系統中加入儲電功率為P的蓄電池，能夠達到削峰填谷的能力達到3P。