本发明专利技术提供一种电池储能系统辅助一次调频优化控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取一次调频的功率缺额和电网频率偏差变化率；得出电池储能系统的调节比例系数；计算电池储能系统的输出功率值；确定电池的荷电状态的修正时机和修正程度，并进行修正。本发明专利技术提供的方法弥补了发电机组功率变化不足的缺点，且由于储能系统的响应速度快，有利于电网频率的更快恢复。调频结束后，在不引起电网频率越死区的前提下，对电池的SOC进行修正，确保下一次调频过程的顺利进行，并综合考虑分时电价情况，减少储能的充电成本，增加反向放电收益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力系统频率的一次调节优化控制方法，具体讲涉及一种考虑分 时电价修正S0C的电池储能系统辅助一次调频优化控制方法。 -种电池储能系统辅助一次调频优化控制方法
技术介绍
电力系统频率的一次调节过程为：机组调速器的转速随频率变化而变化，若超过 规定的不灵敏区，该调速器就会动作，通过改变原动机的阀门位置，调整原动机的功率，阻 止频率偏离标准。由于其调节的快速性，对电网的稳定安全运行至关重要。但在实际运行 中，为了减轻机组磨损和维持机组稳定，很多电厂都设置较大的死区或退出一次调频装置， 来躲避一次调频。且对于火力发电机组来说，一次调节作用仅利用锅炉中的蓄热暂时改变 了原动机的功率，随着蓄热的减少，调节作用呈现出衰减性。这些因素均不利于系统一次调 频功能的实现，造成电能质量等相关问题。 电池储能有充电和放电两种工作状态，并入电网之后，则兼具电网的电源和负荷 的作用。储能系统可以通过从电网吸收电能充电，或是向电网放电，改变电网有功功率不平 衡的状态，辅助发电机组的一次调频作用。且电池储能系统的响应时间在毫秒级，可以更快 调节频率波动，减少发电机组的频繁动作进而减少磨损。现有技术对于如何控制电池储能 系统的输出功率，以实现辅助一次调频的作用尚在探索中，201210348307. 1号专利技术专利文 件提供了 一种电池储能系统参与电网一次调频优化控制方法，但该方法未涉及电池储能 与传统机组一次调频的配合问题，所需储能容量大、成本高；未探究电池储能系统调频的比 例系数问题；且在进行S0C(state of charge,即电池的荷电状态）修正时没有考虑充电成 本和放电效益。因此，电池储能系统辅助发电机组一次调频作用，且兼顾降低调频过程中的 成本的控制方法亟待研发。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种考虑分时电价修正S0C的电池储 能系统辅助一次调频优化控制方法。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案： -种电池储能系统辅助一次调频优化控制方法，其特征在于，所述方法包括以下 步骤： A.获取一次调频的功率缺额和电网频率偏差变化率； B.得出电池储能系统的调节比例系数； C.计算电池储能系统的输出功率值； D.确定电池的荷电状态的修正时机和修正程度，并进行修正。 优选地，步骤A中，所述一次调频的功率缺额为实际调频功率与理论调频功率的 差值；所述电网频率偏差变化率的获取方法为：获取电网的实时频率值f，并与额定频率比 较得出电网频率偏差，进而计算出所述电网频率偏差变化率。 优选地，步骤B包括：将计算出的发电机组一次调频的功率缺额的绝对值和电网 频率偏差变化率的绝对值作为模糊控制器的输入量，进行模糊推理，得到电池储能系统的 调节比例系数输出量。 优选地，步骤C中，所述电池储能系统的输出功率值APbat的计算公式为：AP bat =-& Λ f，其中，Λ f为电网频率偏差，&为电池储能系统的调节比例系数。 优选地，步骤D中，所述修正时机的确定方法包括：在高电价时段thigh. k内，设与高 电价时段开始时间相同的某时段α thigh, k' 其结束时间为 t a. high. ξ!ξ| tc. i〇w. k-l〈 ti〈 ?α. high. k时，根据电池的电荷状况和修正规则对电池充电或放电，修正SOC ;当ta high.k < ti < tc. high.k时，仅对电池放电，等待下一个低电价时段对电池充电；在低电价时段tlw.k内，设与低 电价时段开始时间相同的某时段et lOT.k，其结束时间为te.high.k，当tdighn < ti < te.lOT.k 时，根据电池 soc状况和修正规则对电池充放电，修正soc ;当te.lOT.k < & < 时，仅 对电池充电，等待下一个高电价时段对电池放电； 其中a、β是比例系数；thigh.k、tlOT. k分别是第k个高、低电价时段；tc.high.k、t c.low. k分别是第k个高、低电价时段的结束时间。 优选地，步骤D中，所述修正程度的确定方法包括：在高电价时段：S0Cj > S0Cmax 时，放电至 SOCj = 0. 5S0Cbat 停止放电；S0Chigh < SOCj < S0Cmax 时，放电至 SOCj = S0ClOT 停 止放电；S0ClOT < SOCj < S0Chigh 时，维持 S0C 状态不变；0 < SOCj < S0ClOT，充电至 SOCj = soclOT停止充电； 在低电价时段：S0Chigh < SOCj < 1 时，放电至 SOCj = S0Chigh停止放电；S0ClOT < SOCj < S0Chigh时，维持S0C状态不变；S0Cmin < SOCj < S0ClOT时，充电至SOCj = sochigh停止充电； 0 < SOCj < S0Cmin 时，充电至 SOCj = 0. 5S0Cbat 停止充电； 其中，socmax、S0Cmin分别是电池的荷电状态上、下限；S0C high、S0ClOT分别是电池工 作最佳荷电状态上、下限；socbat是电池额定容量的电荷状态值。 优选地，所述理论输出功率由整定的单位调节功率与频率偏差量决定，所述实际 输出功率根据运行时的调节级电压、主汽压和主气温变化。 优选地，所述模糊推理包括： (1)确定输入量和输出量的论域； (2)确定模糊规则； (3)根据模糊规则进行模糊推理； (4)去模糊化处理。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于： 弥补了发电机组功率变化不足的缺点，有效克服传统机组退出一次调频功能、调 频功率不足及响应速度慢的问题；储能系统的响应速度快，有利于电网频率的更快恢复。 且结合实时电价，兼顾降低储能的调频成本，具有较好的动态响应特性和经济效益，能够促 进储能技术进入调频市场；调频结束后，在不引起电网频率越死区的前提下，对电池的S0C 进行修正，确保下一次调频过程的顺利进行，并综合考虑分时电价情况，减少储能的充电成 本，增加反向放电收益，提高电网的频率稳定性。 【附图说明】 图1是本专利技术电池储能系统辅助一次调频控制示意图 图2是本专利技术电池储能系统辅助一次调频控制流程图； 图3是本专利技术输入、输出变量的隶属度函数不意图； 图4是高电价时电池储能系统S0C修正程度示意图； 图5是低电价时电池储能系统S0C修正程度示意图； 其中， Δ f是频率偏差； Δ/是频率偏差的变化率； ΔΡ是发电机组一次调频的功率偏差； &是电池储能系统辅助机组一次调频的调节比例系数； Δ?··、为一次调频死区上、下限。 Λ Pbat是电池的输出功率，放电为正，充电为负； α、β是时间比例系数； &是第i个电价时段； thigh.k、tlOT.k分别是第k个高、低电价时段； te.hig本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池储能系统辅助一次调频优化控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A.获取一次调频的功率缺额和电网频率偏差变化率；B.得出电池储能系统的调节比例系数；C.计算电池储能系统的输出功率值；D.确定电池的荷电状态的修正时机和修正程度，并进行修正。
【技术特征摘要】
1. 一种电池储能系统辅助一次调频优化控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步 骤： A. 获取一次调频的功率缺额和电网频率偏差变化率； B. 得出电池储能系统的调节比例系数； C. 计算电池储能系统的输出功率值； D. 确定电池的荷电状态的修正时机和修正程度，并进行修正。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤A中，所述一次调频的功率缺额为实际 调频功率与理论调频功率的差值；所述电网频率偏差变化率的获取方法为：获取电网的实 时频率值f，并与额定频率比较得出电网频率偏差，进而计算出所述电网频率偏差变化率。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：将计算出的发电机组一次调频 的功率缺额的绝对值和电网频率偏差变化率的绝对值作为模糊控制器的输入量，进行模糊 推理，得到电池储能系统的调节比例系数输出量。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，所述电池储能系统的输出功率值 APbat的计算公式为^Pbat = -KAf，其中，Af为电网频率偏差，&为电池储能系统的调 节比例系数。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中，所述修正时机的确定方法包括： 在高电价时段thigh.k内，设与高电价时段开始时间相同的某时段a thigh.k，其结束时间为 t a. high, k，当 tc. l〇w. k-l〈 h < ta.high.k 时，根据电池的电荷状况和修正规则对电池充电或放 电，修正S0C ;当t a. high. k < ti < t。. high. k时，仅对电池放电，等待下一个低电价时段对电池充 电；在低电价时段tlOT. k内，设与低电价时段开始时间相同的某时段i3tlOT.k，其结束时间为 t@.high. k? ^ ^c.high. k-1 ^ < te.lOTt.k时，根据电池soc状况和修正规则对电池充放电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建林，丁冬，杨水丽，惠东，李相俊，闫涛，胡娟，侯朝勇，许守平，王松岑，田立亭，张明霞，吴小刚，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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