[發明專利]儲能參與電網頻率校正控制的控制方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202011583792.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112838613B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 周挺;郄朝輝;鄒燕;李兆偉;羅凱明;李威;劉福鎖;黃慧;丁釗;李海峰;石渠;吳雪蓮;聶陸燕;呂亞洲;袁虎玲;劉林;周磊;張倩;趙彥麗;陳玨
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種儲能參與電網頻率校正控制的控制方法、裝置及系統，所述方法包括獲取電網運行參數及范圍；獲取電網頻率校正控制定值；將儲能控制根據頻率校正定值劃分為不同階段；基于所述電網運行參數及范圍、電網頻率校正控制定值、電網故障后頻率允許波動范圍，計算出各階段儲能參與電網頻率校正控制的并網功率，并基于該并網功率控制儲能，完成儲能參與電網頻率校正控制的控制。本發明可以利用儲能的有功功率快速響應和靈活控制能力，解決電網在高新能源占比時頻率校正控制無法配置或配置后裕度較低的問題。

技術領域

本發明屬于電力系統自動化控制技術領域，具體涉及一種儲能參與電網頻率校正控制的控制方法、裝置及系統。

背景技術

我國70％以上的水能資源集中在西南地區，80％以上的陸地風能在“三北”地區，60％以上的太陽能資源在西部北部地區，距離東中部負荷中心1000-4000公里。這種基本國情決定了我國未來能源開發以西部北部能源基地集中開發、遠距離送電為主，東中部就地開發作為補充。隨著新能源的不斷開發和利用，預計到2035年新能源占總裝機比例將由2017年的17％提高至38％。隨著風電、光伏等新能源發電占比不斷提高，直流跨區輸電規模不斷擴大，大量火力發電設備被替換，電網頻率調節能力呈下降趨勢。

儲能電站能夠為電網運行提供調峰、調頻、備用、黑啟動、需求響應支撐、提高新能源消納能力等多種服務，是提升傳統電力系統靈活性、經濟性和安全性的重要手段。在電網調頻方面，儲能電站以電力電子元件為接口，具備快速的頻率調節能力，在電網調頻方面表現出巨大的優勢。

由于新能源隨機性和波動性的影響，電網頻率校正控制配置越來越難以滿足電網多種運行方式的要求，部分情況下頻率校正控制已經無法配置。儲能參與帶電網頻率校正控制具有較大的優勢，儲能如何提高頻率校正控制裕度還未有研究。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種儲能參與電網頻率校正控制的控制方法、裝置及系統，可以利用儲能的有功功率快速響應和靈活控制能力，解決電網在高新能源占比時頻率校正控制無法配置或配置后裕度較低的問題。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種儲能參與電網頻率校正控制的控制方法，包括：

獲取電網運行參數及范圍；

獲取電網頻率校正控制定值；

將儲能控制根據頻率校正定值劃分為不同階段；

基于所述電網運行參數及范圍、電網頻率校正控制定值、電網故障后頻率允許波動范圍，計算出各階段儲能參與電網頻率校正控制的并網功率，并基于該并網功率控制儲能，完成儲能參與電網頻率校正控制的控制。

可選地，所述電網運行參數包括：電網廣義旋轉備用M、發電機調速器比例系數K、調速系統綜合時間常數T、系統阻尼D、負荷綜合調節效應系數K_L和常規機組出力占總負荷的占比；

電網廣義旋轉備用的計算公式為：

其中，f₀為電網正常頻率，J_i為發電機組i的轉子轉動慣量，N為發電機臺數，M為電網廣義旋轉備用；

電網廣義旋轉備用M的范圍為[M₁,M₂]，計算公式為：

其中，N₁為發電機臺數的最小值，N₂為發電機臺數的最大值；

發電機調速器比例系數K的計算公式為：