一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，该方法为：压缩空气储能系统压缩机为直流电机，由直流变频装置控制，直流变频装置含调频功能模块和变频功能模块，调频功能模块包括频差单元、死区单元和调差单元；变频功能模块包括修正单元和限幅单元。电网频率信号f经频差单元转化为频差Δf，频差经死区单元进行比较，频差大于死区Δ后输出，进入调差单元进行计算得到压缩机功率调整量ΔP，通过修正单元得到修正功率值P1，经限幅单元进行限制后最终输出控制功率P，至直流变频电机带动压缩机工作。本发明专利技术可以利用压缩空气储能的双向特性，实现负荷侧对电网频率的响应调节，保证电网运行的频率稳定性，提高频率合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法
本专利技术属于电网调频方法
，具体涉及一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法。
技术介绍
随着新能源发电规模越来越大，其发电间歇性和波动性甚至反调节性的问题越来越突出，迫切需要行之有效的技术方案来解决新能源的大规模并网问题。大规模电力储能技术是能够解决该问题的有效途径，而压缩空气储能系统被认为是最有发展前景的大规模电力储能技术之一，具有储能规模大、存储周期长、环境污染小等优点。目前国内外都有一些示范工程，我国主要开展非补燃式压缩空气储能，目前主要研究压缩空气储能本体热力系统，对参与电网调峰调频运行还未进行深一步研究，特别是压缩机响应电网调频在国内未见相关文献报导。电网频率是衡量电网电能质量的指标之一，频率稳定是电力系统安全稳定运行的重要因素，因此必须调整频率使之保持在规定范围内。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，实现压缩空气储能系统响应电网调频。电网系统频率升高(电力供给大于负荷要求)时，增大压缩机功率；电网系统频率降低时(电力供给小于负荷要求)，减小压缩机功率，以此响应电网频率变化，提升机组调节能力，保证电网运行的频率稳定性。本专利技术采取的技术方案为：一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，该方法为：压缩空气储能系统压缩机为直流电机，由直流变频装置控制，直流变频装置包括调频功能模块和变频功能模块，调频功能模块包括频差单元、死区单元和调差单元；变频功能模块包括修正单元和限幅单元；在调频功能模块中：电网频率信号f经频差单元转化为频差Δf，频差经死区单元进行比较，频差大于死区Δ后输出，进入调差单元进行计算得到压缩机功率调整量ΔP；在变频模块中：压缩机功率调整量ΔP通过修正单元得到修正功率值P1，经限幅单元进行限制后最终输出控制功率P，至直流变频电机带动压缩机工作；即电网系统频率升高(电力供给大于负荷要求)时，增大压缩机功率；电网系统频率降低时(电力供给小于负荷要求)，减小压缩机功率，以此响应电网频率变化。一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其具体步骤如下：(1)设置调频功能模块参数，包括死区Δ、调差系数R；设置变频功能模块参数，调整负荷上限限幅功率Pmax，死区Δ单位是转/分钟(r/min)，上限限幅功率Pmax单位是kW，不设置下限限幅值；(2)在调频功能模块中计算：当电网系统频率高于设置的调频死区Δ，按设定的调差系数R计算压缩机功率调整量ΔP：将电网频率信号通过式(1)转换为频差信号Δf：Δf＝f-fe(1)其中：fe—系统额定频率，单位Hz，f—实际频率，单位Hz；经过死区判断：之后根据调差系数R通过式(2)计算压缩机功率调整量ΔP；其中：Pe—压缩机额定功率，单位kW；(3)在变频功能模块中计算：对原功率控制指令P0进行修正，通过限幅限制后最终输出控制功率P：按式(3)对原输入功率指令P0进行修正P1＝P0+ΔP(3)得到修正功率P1，通过调整限幅限制功率：其中：Pmax—调整上限限幅功率，单位kW；最终输出控制功率P至直流变频电机带动压缩机工作。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术可以实现压缩空气储能响应电网调频，电网系统频率升高(电力供给大于负荷要求)时，增大压缩机功率；电网系统频率降低时(电力供给小于负荷要求)，减小压缩机功率，以此响应电网频率变化，提升机组调节能力，保证电网运行的频率稳定性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。实施例1：如图1所示，一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，该方法为：压缩空气储能系统压缩机为直流电机，由直流变频装置控制，直流变频装置含调频功能模块和变频功能模块，调频功能模块包括频差单元、死区单元和调差单元；变频功能模块包括修正单元和限幅单元。在调频功能模块中：电网频率信号f经频差单元转化为频差Δf，频差经死区单元进行比较，频差大于死区Δ后输出，进入调差单元进行计算得到压缩机功率调整量ΔP。在变频模块中：压缩机功率调整量ΔP通过修正单元得到修正功率值P1，经限幅单元进行限制后最终输出控制功率P，至直流变频电机带动压缩机工作。即电网系统频率升高(电力供给大于负荷要求)时，增大压缩机功率；电网系统频率降低时(电力供给小于负荷要求)，减小压缩机功率，以此响应电网频率变化。一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其具体步骤如下：(1)设置调频功能模块参数，包括死区Δ、调差系数R；设置变频功能模块参数，调整负荷上限限幅功率Pmax，死区Δ单位是转/分钟(r/min)，上限限幅功率Pmax单位是kW，无下限限幅值；(2)在调频功能模块中计算：当电网系统频率高于设置的调频死区Δ，按设定的调差系数R计算压缩机功率调整量ΔP：将电网频率信号通过式(1)转换为频差信号Δf：Δf＝f-fe(1)其中：fe—系统额定频率，单位Hz，f—实际频率，单位Hz；经过死区判断：之后根据调差系数R通过式(2)计算压缩机功率调整量ΔP；其中：Pe—压缩机额定功率，单位kW；(3)在变频功能模块中计算：对原功率控制指令P0进行修正，通过限幅限制后最终输出控制功率P：按式(3)对原输入功率指令P0进行修正，P0为原输入功率P1＝P0+ΔP(3)得到修正功率P1，通过调整限幅限制功率：其中：Pmax—调整上限限幅功率，单位kW；最终输出控制功率P至直流变频电机带动压缩机工作。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式实例，本专利技术的保护范围并不局限于此。熟悉该
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。为此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其特征在于：该方法为：压缩空气储能系统中压缩机电机为直流变频电机，由直流变频装置控制，直流变频装置包括调频功能模块和变频功能模块，调频功能模块接入电网系统频率信号f，输出压缩机功率调整量ΔP至压缩机变频功能模块；变频功能模块接入原功率控制指令P0，单位是kW，输出最终功率P至直流变频电机，带动压缩空气储能系统压缩机工作。

【技术特征摘要】
1.一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其特征在于：该方法为：压缩空气储能系统中压缩机电机为直流变频电机，由直流变频装置控制，直流变频装置包括调频功能模块和变频功能模块，调频功能模块接入电网系统频率信号f，输出压缩机功率调整量ΔP至压缩机变频功能模块；变频功能模块接入原功率控制指令P0，单位是kW，输出最终功率P至直流变频电机，带动压缩空气储能系统压缩机工作。2.根据权利要求1所述的一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其特征在于：调频功能模块包括频差单元、死区单元和调差单元；变频功能模块包括修正单元和限幅单元。3.根据权利要求2所述的一种压缩空气储能系统响应电网调频的方法，其特征在于：具体步骤如下：(1)设置调频功能模块参数，包括死区Δ、调差系数R，死区Δ单位是转/分钟；设置变频功...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贤馗，钟晶亮，邓彤天，王文强，张世海，王锁斌，王家胜，徐章福，吴宓，吴鹏，李前敏，席光辉，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52