[發明專利]儲能系統-火電機組聯合調頻控制方法

有效

• 申請號: 202010576284.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112350344B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陸超;陳雪梅;宋潔;劉杰;吳京濤
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/28
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明提出的考慮調頻性能考核的儲能系統?火電機組聯合調頻控制方法。首先獲取當前調頻周期內某一時刻聯合調頻單元的基本狀態；根據調頻單元參與調頻輔助服務的指標計算規則劃分并確定聯合調頻單元所處的工作時段；針對聯合調頻單元的不同工作時段分別獲取各工作時段的控制目標有功功率，并通過與火電機組有功功率進行配合得到儲能系統的目標有功功率；綜合考慮儲能系統的功率限制與容量限制對儲能系統目標有功功率進行修正得到最終的儲能系統有功功率。本發明方法是針對儲能系統?火電機組聯合參與調頻輔助服務工況中儲能系統的控制策略，通過以調頻單元調頻考核指標為導向，合理控制儲能系統的動作時機與動作深度，有效發揮儲能系統的作用。

技術領域

本發明屬于電力系統自動發電控制技術領域，具體涉及一種考慮調頻性能考核的儲能系統-火電機組聯合調頻控制方法。

背景技術

調頻輔助服務主要指發電機通過自動發電控制系統(Automatic GenerationControl，以下簡稱AGC)按照一定調節速率實時調整發電有功功率，滿足自動響應區域控制偏差(Area Control Error,ACE)要求的服務。我國電力系統的AGC調頻主要由火電機組承擔，隨著新能源滲透比的增加，電力系統頻率特性的復雜化，傳統火電機組受自身特性限制具有響應時滯長、爬坡速率低、不能準確跟蹤指令的問題日益凸顯，各個國家地區紛紛以調頻輔助服務效果為導向吸納優質的調頻資源。

儲能系統因其響應速度快、控制精確和雙向調節的優點成為電力系統快速調頻資源。且隨著儲能系統技術的成熟和儲能系統成本的降低，儲能系統參與調頻輔助已經成為全球規模化儲能系統示范項目開展最多的領域之一，也是儲能系統在電力領域中最接近商業運營的典型應用。但國內在儲能系統直接在系統級參與調控的管理和補償機制還未完善，且單獨被調控參與調頻的儲能系統容量較大，受限于儲能系統成本而無法推行；而火電廠為了避免因調頻性能差而導致的罰金或為提高服務效果來增加收益，亟需一定輔助技術改善傳統火電機組的性能。此時，在電廠中配置儲能系統輔助單臺火電機組調頻成為國內儲能系統參與調頻輔助服務的首要模式。

現有工程中儲能系統控制策略是基于實時監測數據的完全補償策略，儲能系統通過固定時間滿功率有功功率的方式彌補AGC指令與火電機組實發功率的差值。這種控制策略使得儲能系統有功功率無任何導向性的優化，既不利于儲能系統工況的持續性，又無法保證儲能系統-火電機組聯合調頻單元的調頻性能滿足電力系統的要求。

因此，從工程實際出發，以火電機組AGC性能的現有量化方法為導向性，通過簡單有效的控制方式合理控制儲能系統的動作時機與動作深度，對電廠提升補償收益和減小儲能系統配置成本均具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有儲能系統-火電機組聯合調頻中儲能系統控制策略的問題，提出考慮調頻性能考核的儲能系統-火電機組聯合調頻控制方法，該方法是一種考慮調頻性能考核的分時段儲能系統控制策略，通過合理控制儲能系統動作時機和動作深度，提高儲能系統的利用率和聯合調頻單元的調頻性能，以提升電廠參與調頻輔助服務的收益。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提出的考慮調頻性能考核的儲能系統-火電機組聯合調頻控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)從火電機組的分布式控制系統以及儲能電池監控系統中獲取調頻周期i內時刻t的儲能系統-火電機組聯合調頻單元的基本狀態：