[發(fā)明專利]一種電池儲能參與頻率恢復(fù)控制的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010421155.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111725819B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王青;吳啟帆;禹海峰;宋新立;戴漢揚;李云豐;蔣星;羅華偉;宋云亭;李媛媛;吉平;霍啟迪;丁劍;李曉珺;陳湘;吳昌龍;譚鑫;毛麗林;冷照進
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;湖南經(jīng)研電力設(shè)計有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明公開了一種電池儲能參與頻率恢復(fù)控制的方法及系統(tǒng)，包括：對區(qū)域控制需求ARR調(diào)頻信號進行處理，以獲取計及爬坡速率限值的分配至火電機組的第一調(diào)頻信號；獲取分配給電池儲能的第二調(diào)頻信號；計算儲能電池的荷電狀態(tài)SOC修正后的第三調(diào)頻信號；分別利用所述第一調(diào)頻信號和第三調(diào)頻信號改變火電機組和電池儲能的出力，以進行電池儲能參與的頻率恢復(fù)控制。本發(fā)明采用計及火電爬坡速率限制計算電池儲能和火電機組二次調(diào)頻功率的分配方案，并根據(jù)荷電狀態(tài)SOC的變化動態(tài)調(diào)整電池儲能出力，兼顧調(diào)頻效果和荷電狀態(tài)SOC的保持效果，解決了頻率恢復(fù)控制中，未計及火電爬坡速率限制條件且對儲能電池荷電狀態(tài)SOC因素未充分考慮的不足，提高了控制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種電池儲能參與頻率恢復(fù)控制的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于化石能源枯竭及其導(dǎo)致的環(huán)境污染，新能源將逐漸取代傳統(tǒng)化石能源。但以風(fēng)能、太陽能為基礎(chǔ)的新能源發(fā)電取決于自然資源條件，具有波動性和間歇性，其調(diào)節(jié)控制困難，并網(wǎng)會給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來顯著影響。電池儲能系統(tǒng)具有四象限調(diào)節(jié)能力，響應(yīng)速度快、能量密度高、功率和容量配置靈活，在電網(wǎng)輔助調(diào)頻中應(yīng)用廣泛。近些年國內(nèi)外電池儲能技術(shù)快速發(fā)展，隨著容量和功率的增加，電池儲能可在二次調(diào)頻中發(fā)揮更大作用。然而電池儲能造價高、容量較小的特點很大限制了其應(yīng)用，如何高效利用電池儲能參與二次調(diào)頻具有實際意義。

在擾動發(fā)生后二次調(diào)頻的初始階段，電池儲能一般參與的是基于區(qū)域控制偏差A(yù)CE信號的控制，發(fā)揮儲能功率的快速支撐作用；而在頻率恢復(fù)階段，電池儲能一般參與的是基于區(qū)域調(diào)頻需求ARR信號控制，發(fā)揮常規(guī)的火電機組可調(diào)容量較大的優(yōu)勢。在以往基于ARR信號的頻率恢復(fù)控制中，未計及火電爬坡速率限制條件，并且對儲能電池荷電狀態(tài)SOC因素未充分考慮，影響了控制效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種電池儲能參與頻率恢復(fù)控制的方法及系統(tǒng)，以解決如何高效地進行頻率恢復(fù)控制的問題。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電池儲能參與頻率恢復(fù)控制的方法，所述方法包括：

對區(qū)域控制需求ARR調(diào)頻信號進行處理，以獲取計及爬坡速率限值的分配至火電機組的第一調(diào)頻信號；

根據(jù)所述計及爬坡速率限值的分配至火電機組的第一調(diào)頻信號，獲取分配給電池儲能的第二調(diào)頻信號；

根據(jù)所述第二調(diào)頻信號計算儲能電池的荷電狀態(tài)SOC修正后的第三調(diào)頻信號；

分別利用所述第一調(diào)頻信號和第三調(diào)頻信號改變火電機組和電池儲能的出力，以進行電池儲能參與的頻率恢復(fù)控制。

優(yōu)選地，其中所述對區(qū)域控制需求ARR調(diào)頻信號進行處理，包括：

對區(qū)域控制需求ARR調(diào)頻信號依次進行比例環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、限幅環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)處理；其中，比例系數(shù)為火電機組的分配系數(shù)；限幅取火電機組的爬坡速率限制值。

優(yōu)選地，其中所述根據(jù)所述計及爬坡速率限值的分配至火電機組的第一調(diào)頻信號，獲取分配給電池儲能的第二調(diào)頻信號，包括：

ARR_b＝ARR-ARR_g，

其中，ARR為區(qū)域控制需求ARR調(diào)頻信號；ARR_g為第一調(diào)頻信號；ARR_b為第二調(diào)頻信號。

優(yōu)選地，其中所述根據(jù)所述第二調(diào)頻信號計算儲能電池的荷電狀態(tài)SOC修正后的第三調(diào)頻信號，包括：