[發明專利]用混合儲能輔助核電機組一次調頻功能控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110620964.6
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113346560B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 仵華南;李華東;李昌衛;牟旭濤;王子奇;張鵬;王國成;楊鋒;邱濤;張永明;任俊杰;馬志勇
• 申請（專利權）人: 山東中實易通集團有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/30;H02J3/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了用混合儲能輔助核電機組一次調頻功能控制方法及系統，包括：將網頻劃分不同區間，包括一次調頻網頻死區間、小擾動段區間、大擾動段區間、超大增向擾動段區間、超大負向擾動段區間值；基于采集的電網頻率判斷所處的區間利用對應的控制器分級控制，其中，一次調頻升負荷由飛輪儲能和鋰電池儲能按分級控制承載完成；一次調頻降負荷由飛輪儲能、鋰電池儲能和核電機組按分級控制承載完成。本發明提出的核電機組參與網頻超大增向擾動進行一次調頻控制控制策略，充分利用核電機組運行控制特性，針對核電機組滿負荷常態工況下具備降負荷單向能力(機組升負荷受限)控制有很好匹配性和適用性，提高核電機組一次調頻的經濟性。

技術領域

本公開屬于一次調頻技術領域，尤其涉及用混合儲能輔助核電機組一次調頻功能控制方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

核電機組存在燃料能量密度大、零碳排放、技術成熟度高等優點，裝機容量占比日益增大。按照國家能源結構調整和發展規劃，電網側迫切需要核電機組具備較強一次調頻能力，來輔助保障區域的電網供電平衡和供電品質。

目前從核電機組參與電網一次調頻研究來看，核電機組一次調頻功能投入存在以下制約問題：

1、核電機組安全控制限制條件多，一旦達到安全限制工況，將閉鎖一次調頻作用。

2、一次調頻頻繁作用時，反應堆控制棒多頻次動作易造成棒驅動機構磨損大。

3、核電機組帶滿負荷為常態工況，核電機組滿負荷時不具備一次調頻上調負荷能力。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本公開提供了用混合儲能輔助核電機組一次調頻功能控制方法，利用多控制器聯合完成核電廠一次調頻控制功能。

為實現上述目的，本公開的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

第一方面，公開了用混合儲能輔助核電機組一次調頻功能控制方法，包括：

將網頻劃分不同區間，包括一次調頻網頻死區間、小擾動段區間、大擾動段區間、超大增向擾動段區間、超大負向擾動段區間值；

基于采集的電網頻率判斷所處的區間利用對應的控制器分級控制，其中，一次調頻升負荷由飛輪儲能和鋰電池儲能按分級控制承載完成；一次調頻降負荷由飛輪儲能、鋰電池儲能和核電機組按分級控制承載完成。

進一步的技術方案，當網頻處于網頻小擾動段，一次調頻動作量由飛輪儲能通過充放電完成。

進一步的技術方案，當網頻處于網頻大擾動段，一次調頻動作量由飛輪儲能和鋰電池儲能通過充放電聯合完成，其中飛輪儲能一次調頻動作量等于其定義設置最大調頻幅度值。

進一步的技術方案，當網頻處于網頻超大增向擾動段，一次調頻動作量由飛輪儲能、鋰電池儲能和核電機組聯合完成，其中飛輪儲能一次調頻動作量等于定義設置第一級控制器最大調頻幅度值、鋰電池儲能一次調頻動作量等于定義設置第二級控制器最大調頻幅度值。

進一步的技術方案，當網頻處于網頻超大負向擾動段，一次調頻動作量由飛輪儲能、鋰電池儲能聯合完成，其中飛輪儲能一次調頻動作量等于定義設置第一級控制器最大調頻幅度值、鋰電池儲能一次調頻動作量等于定義設置第二級控制器最大調頻幅度值。

進一步的技術方案，分級控制時三個控制器中，第一級控制器定義設置一次調頻最大調頻幅度、第二級控制器定義設置一次調頻最大調頻幅度及第三級控制器定義設置一次調頻最大調頻幅度。

進一步的技術方案，當電網頻率區間處于一次調頻動作死區，一次調頻分配控制器輸出一次調頻一～三級指令值為零，飛輪儲能、鋰電池儲能、核電機組接收到一次調頻指令值為零，飛輪儲能、鋰電池儲能、核電機組一次調頻控制輸出為零。