[發明專利]一種飛輪儲能參與電網調頻控制方法及系統

在審

• 申請號: 202211247515.2
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115473247A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 洪烽;逄亞蕾;李軍;梁璐;王瑋;郝俊紅;任國瑞;房方
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/30
• 分類號: H02J3/30;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46;H02J7/00;H02J15/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 萬慧華

1.一種飛輪儲能參與電網調頻控制方法，其特征在于，包括：

獲取一次調頻負荷擾動、火電機組當前出力和飛輪儲能系統中儲能電池當前荷電狀態；

根據所述一次調頻負荷擾動和火電機組當前出力，確定儲能一次調頻出力需求值；

根據儲能一次調頻出力需求值和所述儲能電池當前荷電狀態，采用自適應邏輯推理控制器，獲得飛輪儲能系統的初始出力參考值；

獲取飛輪儲能系統的當前電量；

根據所述當前電量和所述初始出力參考值，確定一次調頻量化指標；

根據所述一次調頻量化指標，確定飛輪儲能系統的出力時間，并按照所述出力時間限制飛輪儲能系統的出力。

2.根據權利要求1所述的飛輪儲能參與電網調頻控制方法，其特征在于，根據所述一次調頻負荷擾動和火電機組當前出力，確定儲能一次調頻出力需求值，具體包括：

根據所述一次調頻負荷擾動和火電機組當前出力，利用公式P′_f＝ΔP-ΔP_g，計算儲能一次調頻出力需求值；

式中，P′_f為儲能一次調頻出力需求值，ΔP為一次調頻負荷擾動，ΔP_g為火電機組當前出力。

3.根據權利要求2所述的飛輪儲能參與電網調頻控制方法，其特征在于，所述根據儲能一次調頻出力需求值和所述儲能電池當前荷電狀態，采用自適應邏輯推理控制器，獲得飛輪儲能系統的初始出力參考值，具體包括：

根據所述儲能電池當前荷電狀態，采用引入荷電狀態的Logistic回歸函數對飛輪儲能系統輸出功率進行約束控制，并利用公式計算約束控制下的儲能系統放電功率；式中，P_d為約束控制下的飛輪儲能系統放電功率，P_m為飛輪儲能系統額定功率，SOC為儲能系統當前荷電狀態，K、P、P₀、b、r分別為第一、第二、第三、第四、第五特征參數；

當0.4＜SOC≤1時，根據儲能一次調頻出力需求值，并利用公式計算飛輪儲能系統的初始出力參考值；式中，為飛輪儲能系統的初始出力參考值，P_max為儲能系統最大放電功率；

當0≤SOC≤0.4時，根據儲能一次調頻出力需求值和約束控制下的儲能系統放電功率，并利用公式計算飛輪儲能系統的初始出力參考值。

4.根據權利要求3所述的飛輪儲能參與電網調頻控制方法，其特征在于，根據所述當前電量和所述初始出力參考值，確定一次調頻量化指標，具體包括：

根據所述當前電量和所述初始出力參考值，利用公式計算一次調頻量化指標；

式中，m為一次調頻量化指標，E_FESS為當前電量。

5.根據權利要求4所述的飛輪儲能參與電網調頻控制方法，其特征在于，根據所述一次調頻量化指標，確定飛輪儲能系統的出力時間，具體包括：

若m1，則飛輪儲能系統閉鎖；

若1≤m＜2，則確定飛輪儲能系統的放電時間為13s-17s；

若2≤m＜3，則確定飛輪儲能系統的放電時間為13s-17s和28s-32s；

若3≤m＜6，則確定飛輪儲能系統的放電時間為8s-17s和28s-32s；

若m≥6，則確定飛輪儲能系統持續放電至30s。

6.一種飛輪儲能參與電網調頻控制系統，其特征在于，包括：

參數獲取模塊，用于獲取一次調頻負荷擾動、火電機組當前出力和飛輪儲能系統中儲能電池當前荷電狀態；

出力需求值確定模塊，用于根據所述一次調頻負荷擾動和火電機組當前出力，確定儲能一次調頻出力需求值；

出力控制模塊，用于根據儲能一次調頻出力需求值和所述儲能電池當前荷電狀態，采用自適應邏輯推理控制器，獲得飛輪儲能系統的初始出力參考值；

電量獲取模塊，用于獲取飛輪儲能系統的當前電量；

量化指標確定模塊，用于根據所述當前電量和所述初始出力參考值，確定一次調頻量化指標；

出力限制模塊，用于根據所述一次調頻量化指標，確定飛輪儲能系統的出力時間，并按照所述出力時間限制飛輪儲能系統的出力。