一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法技术

一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，包括实时计算储能系统可用容量；非中标时段分别对每个电池组执行SOC归位算法，保持各电池组容量均衡；中标时段，在储能系统SOC的不同阶段，通过判断AGC调频指令增量与机组死区、储能额定容量之间的大小关系，建立储能系统深充浅放的控制策略，以保证系统始终处于可用状态；根据各电池组剩余容量占总剩余容量的百分比，按照容量越多放电量越多的原则分配放电指令；采用冒泡排序法将各电池组剩余容量排序，按照容量越多充电量越少的原则分配充电指令。本发明专利技术充分考虑储能容量、功率以及电池温度等因素，在保证储能各电池组SOC均衡可用的前提下，针对AGC指令值与机组出力值曲线的不同情况，均可显著提升调频性能。

An Energy Storage Frequency Modulation Equilibrium Control Method Based on the Principle of Depth, Depth and Shallowness

【技术实现步骤摘要】
一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法
本专利技术属于储能调频领域，是一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法。
技术介绍
全国电力负荷的稳步增长，导致电力缺口逐渐拉大，负荷的快速波动，增加了系统的调频需求；新能源发电的高比例渗透，部分传统机组发电容量被替代，在线机组总转动惯量减小，降低了电力系统调频能力，新能源发电的波动性又进一步加重了电力系统对调频资源的需求；传统火电机组在进行AGC控制时，受机炉跟随时滞和蒸汽压力过程性变化等限制，难以满足控制速度和精度要求，出现调节延时、超调、反调等情况被考核处罚。而储能系统响应速度快、控制精确，并可实现双向调节，能从空间和时间上有效隔离电能的生产和使用，有利于提高机组设备的使用效率，减少损耗，其综合响应能力满足电力系统调频需求，可大大提升火电机组调频综合性能指标，并为机组争取更多调频电量。
技术实现思路
为解决储能参与调频过程中存在的以上问题，提升储能系统的调频性能，本专利技术充分考虑储能容量、功率以及电池温度等因素，在保证储能各部分SOC(即剩余电量)均衡可用的前提下，针对AGC指令值与机组出力值曲线的不同情况，均可显著提升调频性能，建立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，使用储能系统参与火电机组的调频；其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：步骤1：基于储能变流器PCS以及储能系统各电池组的温度状态，实时计算储能系统可用容量；步骤2：获得火电机组中标状态：若火电机组未中标，分别对每个可用电池组执行SOC归位算法，保持各可用电池组容量均衡；其中，参与本时段控制区调频的发电单元称为中标发电单元，参与本时段控制区调频的火电机组称为中标火电机组；一个火电机组对应一个储能系统，一个储能系统由多个电池组构成；步骤3：火电机组中标时，在储能系统可用电池组SOC的不同阶段，通过判断自动发电控制AGC调频指令即AGC指令值与机组死区...

【技术特征摘要】
1.一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，使用储能系统参与火电机组的调频；其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：步骤1：基于储能变流器PCS以及储能系统各电池组的温度状态，实时计算储能系统可用容量；步骤2：获得火电机组中标状态：若火电机组未中标，分别对每个可用电池组执行SOC归位算法，保持各可用电池组容量均衡；其中，参与本时段控制区调频的发电单元称为中标发电单元，参与本时段控制区调频的火电机组称为中标火电机组；一个火电机组对应一个储能系统，一个储能系统由多个电池组构成；步骤3：火电机组中标时，在储能系统可用电池组SOC的不同阶段，通过判断自动发电控制AGC调频指令即AGC指令值与机组死区、储能额定容量之间的大小关系，建立储能系统深充浅放的控制策略，以保证储能系统始终处于可用状态；步骤4：储能系统出力总指令包括放电指令和充电指令，当储能系统出力总指令值大于等于零时，储能系统出力总指令为放电指令，根据各电池组可用容量占各电池组可用容量总和的百分比，按照容量越多放电量越多的原则分配放电指令；步骤5：储能系统出力总指令值小于零时，储能系统出力总指令为充电指令，采用冒泡排序法将各电池组可用容量排序，按照容量越多充电量越少的原则分配充电指令。2.根据权利要求1所述的基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，其特征在于：在步骤1中，当储能系统电池组的温度超限或者储能变流器PCS故障时，将该电池组或储能变流器对应的电池组的可用容量SOC2[i]置0，一个PCS对应一个或多个电池组；并累计不可用电池组个数SOC_NoNum，累计可用电池组个数的当前容量SOC_Sum；计算得到当前储能系统的可用电池组额定功率总值Pref_All，以及当前储能系统的可用容量均值SOC_Average。3.根据权利要求2所述的基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，其特征在于：在步骤2中，火电机组未中标，当储能变流器PCS故障或电池组温度超限时，储能系统中的对应电池组不出力；当储能变流器PCS正常工作并且电池组的温度不超限时，对储能系统中各电池组出力指令值执行归位算法：其中，Pref[i]为储能系统中各电池组出力指令值，SOC_ZuiYouUp和SOC_ZuiYouDown分别为电池容量最优范围的上下限，Pn[i]为各可用电池组的额定功率。4.根据权利要求2所述的基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法，其特征在于：在步骤3中，具体包括以下内容：(1)当SOC_Average<SOCmin时，禁止储能系统放电，同时，在火电机组死区内禁止储能系统充电；按照下式确定储能系统出力总指令值：其中，Pref_SOC为储能系统出力总指令值，SOCmin为电池容量下限值，AGC_JiZu为AGC指令值与火电机组当前出力值的差值，SiQu为火电机组出力死区值；(2)当SOC_Average>SOCmax时，禁止储能系统充电，同时在火电机组死区内禁止储能系统放电：其中，SOCmax为电池容量上限值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，王凡凯，陈飞，王克飞，
申请(专利权)人：北京华电天仁电力控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11