大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法技术

本发明专利技术属于电网技术领域，尤其涉及一种大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法。包括确定电网故障后系统的功率差值P差；当电网发生故障时，系统会产生负荷或电源损失和功率差额，通过调度监控系统得到此时电源发出功率与负荷消耗功率的功率差值P差；判断功率差值P差的正负；当P差＞0时电源发出功率大于负荷消耗功率，增加负荷或减少机组出力；当P差＜0时电源发出功率小于负荷消耗功率，减少负荷或增加机组出力；当P差＞0时，采用储能充火电降进行调节；当P差＜0时，采用储能放火电增调节。本发明专利技术显著提高电网故障状态的快速响应能力，提升储能快速功率支撑能力的大小，降低储能多倍充放的时间长度，保证储能设备的安全性。

Method of Improving the Fast Response Capability of Power Grid by Large-scale Energy Storage Combined Thermal Power Units

【技术实现步骤摘要】
大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法
本专利技术属于电网
，尤其涉及一种大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法。
技术介绍
随着可再生能源发电技术的日趋成熟，储能技术在增强电网对可再生能源发电调度控制能力的积极作用日益凸显。当前，分布式储能技术和大规模储能技术的发展已经成为了主要发展趋势，而对于大规模储能技术，响应速度快、容量大已经成为大规模储能技术在实际应用中的重要技术优势。一般对大规模的储能在容量上能够达到百兆瓦级，功率响应速度则能够达到秒级。目前，针对传统火电机组，相关技术规范要求其功率响应速率最低要求不低于1.5％，即每分钟功率变化大小为额定功率的1.5％。由于机组类型的不同其响应速率一般会有差别。当机组在实际运行的中，一般常规燃煤机组的平均响应速率为1.5％，而对于燃气机组响应速率一般能够达到3％左右。当系统频率变化时，一般需要通过控制功率进行频率的调整，此时系统的功率响应速率对于电网的稳定至关重要。较大的功率响应速率能够在很短的时间内调整机组输出功率的大小，快速满足机组的功率缺额，使得系统能够保持稳定。因此，如何提高机组的功率响应速率对于系统稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：步骤一：确定电网故障后系统的功率差值P差；当电网发生故障时，系统会产生负荷或电源损失，此时系统会产生功率差额，通过调度监控系统得到此时电源发出功率与负荷消耗功率的功率差值P差；步骤二：判断功率差值P差的正负；当P差＞0时，此时电源发出功率大于负荷消耗功率，需要增加负荷或减少机组出力；当P差＜0时，此时电源发出功率小于负荷消耗功率，需要减少负荷或增加机组出力；步骤三：当P差＞0时，采用储能充火电降进行调节；步骤四：当P差＜0时，采用储能放火电增进行调节。

【技术特征摘要】
1.大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：步骤一：确定电网故障后系统的功率差值P差；当电网发生故障时，系统会产生负荷或电源损失，此时系统会产生功率差额，通过调度监控系统得到此时电源发出功率与负荷消耗功率的功率差值P差；步骤二：判断功率差值P差的正负；当P差＞0时，此时电源发出功率大于负荷消耗功率，需要增加负荷或减少机组出力；当P差＜0时，此时电源发出功率小于负荷消耗功率，需要减少负荷或增加机组出力；步骤三：当P差＞0时，采用储能充火电降进行调节；步骤四：当P差＜0时，采用储能放火电增进行调节。2.根据权利要求1所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述步骤三：当P差＞0时，采用储能充火电降进行调节，其调节方式是通过将大规模储能与火电机组联合，具体步骤包括：第一步：增加储能充电负荷，使得△P储-充＝P差；△P储-充为储能充电负荷变化值，利用储能系统的快速性和过负荷充放电能力，迅速增加区域内储能系统的充电负荷，使系统△P储-充＝P差，即系统功率平衡；第二步：确定系统功率差值是否为0，如P差＝0，则继续下一步；如P差≠0，则重新进行步骤一；第三步：降低发电机功率，同时减少储能充电负荷△P储-充；△P发为发电机降低的功率值，保持△P发+△P储-充＝P差，此时在降低发电机功率的同时，慢速减少储能充电负荷，保证发电机功率降低速率|D△P发/dt|与储能充电负荷降低速率|D△P储-充/dt|相等；第四步：当△P发＝P差时，停止降低发电机功率；此时△P储-充＝0，即储能恢复至原有状态，电网功率差额完全由发电机通过降低发电功率的方式进行抵消，系统处于平衡状态。3.根据权利要求2所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述降低发电机功率，当区域内发电机数量为多台时，根据发电机容量大小，使得各发电机发电功率与自身额定功率之比相同。4.根据权利要求2所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述发电机并未特指某一台发电机，此处主要指故障发生区域内的多台发电机，此时发电机负荷裕度可以满足系统负荷变化需求；多火电厂情况下，当对火电厂进行调节时，同种类型机组以调节后状态一致为标准进行调节，不同类型火电厂，在火电厂调节范围内，调节大小等比例。5.根据权利要求2所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述储能并未特指某一台储能装置，指故障发生区域的多台大规模储能装置，此时储能装置利用容量大和功率多倍充放特性能够短时满足系统负荷变化需求；多储能同时参与时，首先考虑储能状态改变，状态一致情况下，在保证各储能装置工作状态的基础上以同一状态下储能装置功率变化率一致为基准。6.根据权利要求1所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述步骤四：当P差＜0时，采用储能放火电增进行调节；调节方式是通过将大规模储能与火电机组联合，具体步骤包括：第一步：增加储能放电负荷，使得△P储-放＝|P差|；△P储-放为储能放电负荷变化值，利用储能系统的快速性和过负荷充放电能力，迅速增加区域内储能系统的放电负荷，使系统系统△P储-放＝|P差|，即系统功率平衡；第二步：确定系统功率差值是否为0，如P差＝0，则继续下一步；如P差≠0，则重新进行步骤一；第三步：增加发电机功率，同时减少储能放电负荷△P储-放；△P发为发电机增加的功率值，保持△P发+△P储-放＝|P差|，此时在增加发电机功率的同时，慢速减少储能放电负荷，保证发电机功率增加速率|D△P发/dt|与储能放电负荷降低速率|D△P储-放/dt|相等；第四步：当△P发＝|P差|时，停止增加发电机功率；此时△P储-放＝0，即储能恢复至原有状态，电网功率差额完全由发电机通过增加发电功率的方式进行抵消，系统处于平衡状态。7.根据权利要求6所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述P差为固定值或非固定值，当为固定值时则按上述步骤进行调节；当P差为非固定值时，此时以储能功率响应时间为P差的测量更新时间，即每次储能功率调节后根据新测P差值重新进行调节。8.根据权利要求1所述的大规模储能联合火电机组提高电网快速响应能力的方法，其特征是：所述火电机组，设地区第一火电厂的额定功率为60MW，第二火电厂的额定功率为60MW，第一储能的额定功率为20MW，第二储能的额定功率为15MW；在T1时刻前，该区域电网处于稳定状态，各电源工作状态保持稳定，功率输出分别为：电源第一火电厂第二火电厂第一储能第二储能工作状态30MW50MW15MW(充电)10MW(充电)此时第一火电厂、第二火电厂工作在发电状态，第一储能、第二储能工作在充电状态；当T1时刻，区域内发生故障，系统发电功率与用电负荷之间产生功率差额P差＝35MW，需要快速对功率不平衡进行调节；此时利用本发明方法快速对系统状态进行响应，控制步骤如下：...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛维春，史松杰，刘爱民，孔剑虹，葛延峰，刘宗浩，宋丹，张武洋，罗桓桓，邵宝珠，赵惠，滕云，周博然，孙恺，周桂平，王同，刘静豪，张庆波，
申请(专利权)人：辽宁东科电力有限公司，国网辽宁省电力有限公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，大连融慧能源科技有限公司，沈阳工业大学，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21