[發明專利]一種飛輪儲能輔助火電二次調頻的負荷分配方法及系統

在審

• 申請號: 202310390939.2
• 申請日: 2023-04-13
• 公開（公告）號: CN116388225A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 房方;劉渝斌;陳忠;魏樂
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國能寧夏靈武發電有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/30;H02J3/46
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發明提供一種飛輪儲能輔助火電二次調頻的負荷分配方法及系統，屬于電力系統調頻領域，負荷分配方法包括：實時獲取二次調頻指令信號、飛輪儲能系統參數及火電機組參數；基于預先設定的分配策略，根據二次調頻指令信號、飛輪儲能系統參數及火電機組參數，確定飛輪儲能系統分配到的調頻指令及火電機組分配到的調頻指令；其中，分配策略包括分頻策略、變比例策略和改進遺傳算法策略；根據飛輪儲能系統分配到的調頻指令調整飛輪儲能系統的出力時間及出力大小；根據火電機組分配到的調頻指令調整火電機組的出力時間及出力大小。本發明通過飛輪儲能系統輔助火電機組進行二次調頻，提高了電力系統的調頻性能，減少了火電機組的損耗。

技術領域

本發明涉及電力系統調頻領域，特別是涉及一種飛輪儲能輔助火電二次調頻的負荷分配方法及系統。

背景技術

近年來為應對環境污染，氣候惡化，傳統能源匱乏等全球性問題，以風力發電為代表的可再生能源發電體系不斷壯大，但由于氣候、環境等因素的影響，可再生能源發電存在間歇、不確定等現象，系統頻率偏差易超標，嚴重時甚至出現頻率越限，電力系統調頻十分困難。傳統火力發電仍是發電的主要部分，但火電機組由于磨煤、熱傳遞等因素，具有很大的熱慣性，機組頻率響應遲滯、爬坡率低、精度不高，且由于用戶量的隨機性，機組如頻繁響應，就會造成設備損耗，增加電力系統運行成本，如何改善電力系統調頻性能是維護電網安全運行的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種飛輪儲能輔助火電二次調頻的負荷分配方法及系統，可提高電力系統調頻的性能，減少火電機組的損耗。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種飛輪儲能輔助火電二次調頻的負荷分配方法，包括：

實時獲取二次調頻指令信號、飛輪儲能系統參數及火電機組參數；

基于預先設定的分配策略，根據所述二次調頻指令信號、所述飛輪儲能系統參數及所述火電機組參數，確定飛輪儲能系統分配到的調頻指令及火電機組分配到的調頻指令；

根據所述飛輪儲能系統分配到的調頻指令調整飛輪儲能系統的出力時間及出力大小；

根據所述火電機組分配到的調頻指令調整火電機組的出力時間及出力大小。

可選地，所述飛輪儲能系統參數為高通濾波器時間常數；所述火電機組參數為低通濾波器時間常數；

基于預先設定的分配策略，根據所述二次調頻指令信號、所述飛輪儲能系統參數及所述火電機組參數，確定飛輪儲能系統分配到的調頻指令及火電機組分配到的調頻指令，具體包括：

基于所述高通濾波器時間常數及所述低通濾波器時間常數，采用高通濾波器及低通濾波器對所述二次調頻功率信號進行濾波，得到高頻信號及低頻信號；

根據所述高頻信號確定所述飛輪儲能系統分配到的調頻指令；

根據所述低頻信號確定當前時刻所述火電機組分配到的調頻指令。

可選地，所述飛輪儲能系統參數為飛輪儲能系統的實時荷電狀態；

基于預先設定的分配策略，根據所述二次調頻指令信號、所述飛輪儲能系統參數及所述火電機組參數，確定飛輪儲能系統分配到的調頻指令及火電機組分配到的調頻指令，具體包括：

獲取飛輪儲能系統的初始荷電狀態、總儲電量及實時出力；

根據所述飛輪儲能系統的初始荷電狀態、總儲電量及實時出力，計算所述飛輪儲能系統的實時荷電狀態；

根據所述飛輪儲能系統的實時荷電狀態、荷電狀態上限及荷電狀態下限，確定飛輪儲能系統的出力比例因子及火電機組的出力比例因子；