[發明專利]光伏發電與儲能協調參與電網一次調頻的控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202010101596.X
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111130148A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 姜達軍;葛延峰;陳寧;吳福保;張艷軍
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網遼寧省電力有限公司;國網遼寧省電力有限公司阜新供電公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;H02J3/28
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種光伏發電與儲能協調參與電網一次調頻的控制方法和裝置，確定含集中式儲能系統的光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量；基于光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量修正光伏電站有功功率參考值；基于修正后的光伏電站有功功率參考值對光伏發電與集中式儲能系統各自的有功功率分別進行調節，集中式儲能系統和光伏發電系統能夠通過協調控制共同承擔整個光伏電站參與電網一次調頻的任務，響應速度快，且可靠性高。本發明提供的技術方案通過光伏發電參與電網一次調頻，充分發揮光伏發電的有功調節能力，分擔集中式儲能系統的調節需求，降低了光伏電站內集中式儲能系統的配置容量，且減少了投資成本。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，具體涉及一種光伏發電與儲能協調參與電網一次調頻的控制方法和裝置。

背景技術

隨著中國能源體制改革的深入，風電、光伏發電等新能源裝機的比例不斷提高，已成為近20個省級電網中第二大電源，其中甘肅、新疆、青海、吉林、河北等省級電網的新能源裝機占比已超40％以上。由于新能源發電設備沒有響應系統頻率變化的慣性和一次調頻能力，電力系統的自調節和抗干擾能力將逐漸下降。當面對直流堵塞、故障停機或突然負載變化引起的頻率偏差時，電力系統的安全穩定運行將受到極大的威脅。

目前的研究主要集中在單個光伏電站和容量較大的獨立儲能電站，從單個光伏電站和容量較大的獨立儲能電站各自獨立參與電網一次調頻的角度對控制策略進行研究，如果在光伏電站內配置集中式儲能系統，集中式儲能系統主要用于平抑功率出力波動和調峰，集中式儲能系統和光伏發電系統無法通過協調控制共同承擔整個光伏電站參與電網一次調頻的任務，單獨光伏電站參與電網一次調頻時，響應速度慢，且可靠性低。

發明內容

為了克服上述現有技術中響應速度慢且可靠性低的不足，本發明提供一種光伏發電與儲能協調參與電網一次調頻的控制方法和裝置，確定含集中式儲能系統的光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量；基于所述光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量修正光伏電站有功功率參考值；基于修正后的光伏電站有功功率參考值對光伏發電與集中式儲能系統各自的有功功率分別進行調節，集中式儲能系統和光伏發電系統能夠通過協調控制共同承擔整個光伏電站參與電網一次調頻的任務，光伏電站參與電網一次調頻的響應速度快，且可靠性高。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一方面，本發明提供一種光伏發電與儲能協調參與電網一次調頻的控制方法，包括：

確定含集中式儲能系統的光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量；

基于所述光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量修正光伏電站有功功率參考值；

基于修正后的光伏電站有功功率參考值對光伏發電與集中式儲能系統各自的有功功率分別進行調節。

所述光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量的確定，包括：

計算所述光伏電站并網點的電網頻率與電網額定頻率之間的頻率偏差；

基于所述頻率偏差確定光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量。

所述基于所述頻率偏差確定光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量，包括：

若所述頻率偏差不超過電網頻率死區，則將光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量設為0；

若所述頻率偏差超過電網頻率死區，則將功頻調節系數與所述頻率偏差的乘積作為所述光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量。

所述基于所述光伏電站參與電網一次調頻所需的有功功率調節量修正光伏電站有功功率參考值，包括：