一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法及装置，包括协调控制器、PCS和BMS，协调控制器根据自身采集的电压、电流量实时检测电网电压和频率的波动情况，然后计算出全站储能系统有功和无功的调节量，同时根据接收到PCS的信息，实时分配每个PCS的有功和无功调节量，再将每个PCS的调节量同时下发给各PCS。PCS接收到协调控制器的调节指令，直接根据指令调节功率输出。本发明专利技术实现储能电站的动态无功和一次调频有功的统一控制和快速调节，提升储能系统的动态无功电压支撑能力和一次调频能力。

A fast power control method and device of energy storage station based on coordinated controller

【技术实现步骤摘要】
一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法及装置
本专利技术涉及一种基于协调控制器的电化学储能站功率快速控制方法及装置，属于电化学储能系统控制与运行

技术介绍
储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、黑启动、需求响应支撑等多种服务，能够抑制新能源发电的波动而显著提高风、光等可再生能源的消纳水平，储能能够突破传统能源模式时间与空间的限制，已成为世界各国竞相发展的战略性新兴技术。电化学储能具备响应速度快、一次投资小、建设周期短等优点，在电力系统中已经得到越来越多的应用。储能系统接入电网后需要支撑电网安全运行，储能系统的一些国标、行标中明确规定电化学储能电站应具备紧急有功功率支撑和动态无功支撑能力，并且规定电化学储能电站应充分发挥储能系统的无功调节能力，当储能系统无功调节能力不足时，宜配置无功补偿装置。目前电化学储能电站都具备有功功率和无功功率的调节，按照标准要求，储能系统的无功调节能力应不小于0.33倍的额定有功容量。电化学储能电站中有功、无功的调节一般有两种方式，一种是通过EMS(能量管理系统)统一调节，这种方式的有功和无功调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，包括动态无功快速控制过程和/或一次调频有功快速控制过程，其中：/n动态无功快速控制过程包括以下内容：/n当储能系统需要PCS输出无功补偿电压时，计算出储能系统所需的无功功率总调节量；/n根据每台可用PCS的可调无功功率容量计算出储能系统无功实际可调量；/n综合系统所需的无功功率总调节量和储能系统无功实际可调量，得到储能系统实际无功功率调节总量；/n将储能系统实际无功功率调节总量分配至每台可用PCS，得到每台可用PCS的实际无功功率调节量；/n将获得的每台可用PCS的实际无功功率调节量发送给相应的PCS，以使各可用PCS调节其无功输出；/...

【技术特征摘要】
1.一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，包括动态无功快速控制过程和/或一次调频有功快速控制过程，其中：
动态无功快速控制过程包括以下内容：
当储能系统需要PCS输出无功补偿电压时，计算出储能系统所需的无功功率总调节量；
根据每台可用PCS的可调无功功率容量计算出储能系统无功实际可调量；
综合系统所需的无功功率总调节量和储能系统无功实际可调量，得到储能系统实际无功功率调节总量；
将储能系统实际无功功率调节总量分配至每台可用PCS，得到每台可用PCS的实际无功功率调节量；
将获得的每台可用PCS的实际无功功率调节量发送给相应的PCS，以使各可用PCS调节其无功输出；
一次调频有功快速控制过程包括以下内容：
当储能系统需要输出有功对电网频率进行支撑时，计算出充电有功功率调节量和放电有功功率调节量；
根据每台可用PCS的充电可调有功功率容量计算出储能系统充电有功实际可调量，根据每台可用PCS的放电可调有功功率容量计算出储能系统放电有功实际可调量；
综合系统所需的充电有功功率调节量、放电有功功率调节量和储能系统充电有功实际可调量、放电有功实际可调量，得到储能系统实际充电有功功率调节总量和实际放电有功功率调节总量；
将储能系统实际充电有功功率调节总量和实际放电有功功率调节总量分配每台可用PCS，得到每台可用PCS的实际充电和放电有功调节量；
将每台可用PCS的实际充电和放电有功调节量发送给相应的PCS，以使各可用PCS调节其有功输出；
获取储能系统的电压波动值；若电压波动值大于动态无功快速控制电压阀值，则需要输出无功对电网电压进行补偿。


2.根据权利要求1所述的一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，储能系统需要PCS输出无功补偿电压的判断依据为：
采集储能系统中母线电压，计算得到电网电压波动值；
比较所计算出的电网电压幅值波动值与设定动态无功快速控制电压阀值之间的大小，
当电网电压波动值小于等于动态无功快速控制电压阀值，则说明电网电压波动比较小，无需输出无功对电网电压进行补偿；
当电网电压波动值大于动态无功快速控制电压阀值，则说明电网电压波动比较大，需要输出无功对电网电压进行补偿。


3.根据权利要求1所述的一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，综合系统所需的无功功率总调节量和储能系统无功实际可调量得到储能系统实际无功功率调节总量的具体过程为：
取系统所需的无功功率总调节量和储能系统无功实际可调量的最小值，作为储能系统实际无功功率调节总量。


4.根据权利要求1所述的一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，将储能系统实际无功功率调节总量分配至每台可用PCS的具体过程为：
将储能系统实际无功功率调节总量平均分配至每台可用PCS。


5.根据权利要求1所述的一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，储能系统需要输出有功对电网频率进行支撑的判断依据为：
采集储能系统中母线电压，计算得到电网频率波动值；
比较所计算出的电网频率波动值与设定一次调频频率变化阀值之间的大小，
当电网频率波动值小于等于一次调频频率变化阀值，则说明电网频率变化比较小，无需输出有功对电网频率进行支撑，；
当电网频率波动值大于一次调频频率变化阀值，则说明电网频率变化比较大，需要输出有功对电网频率进行支撑。


6.根据权利要求1所述的一种基于协调控制器的储能站功率快速控制方法，其特征是，将储能系统实际充电有功功率调节总量和实际放电有功功率调节总量分配每台可用PCS的具体过程为：
获取各可用PCS的电池剩余电量SOC的比例；

【专利技术属性】
技术研发人员：卜强生，袁宇波，苏大威，高磊，徐春雷，彭志强，张琦兵，郑明忠，徐晓春，李虎成，李佑伟，黄浩声，曾飞，夏杰，张潼，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司，国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32