一种火电机组储能调频系统技术方案

本发明专利技术提供了一种火电机组储能调频系统，包括升压变压器、电网系统、厂用变压器和厂用负荷，所述升压变压器和厂用变压器分别与所述火电机组连接；所述升压变压器与电网系统连接，所述厂用变压器低压侧出线一端与厂用负荷连接，所述厂用变压器低压侧出线一端还连接有储能系统ESS。所述调频系统还包括AGC、DCS、本地处理器和储能控制器，所述AGC将信号传给所述DCS和储能控制器，所述本地处理器通过光纤线缆与所述储能控制器通讯，所述储能控制器将控制指令发送给所述储能系统ESS。本发明专利技术提供的调频系统投入火电机组使用后，储能主控系统可以判断储能是否需要全功率响应，不会造成高厂变过载或逆流。厂变过载或逆流。厂变过载或逆流。

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组储能调频系统


[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其涉及一种火电机组储能调频系统。

技术介绍

[0002]调频辅助服务是维护电网稳定运行的一项重要手段，当前大多数电网中，大型火电和水电为主要调频电源，AGC通过不断调节机组出力来响应区域调节需求。随着新能源并网比例的不断增加，电网对调频资源的品质提出了更高的要求，火电和水电机组均为旋转机械器件，受机械惯性和旋转摩擦的影响，制约着电网安全和电能品质的进一步提升。
[0003]储能作为可灵活调节的优质电力存储资源，在联合火力发电厂参与电力市场辅助调频时，可有效弥补火电机组因转动惯性导致调频响应速度慢、调节精度差的不足。近几年，储能联合火电调频引起了业界广泛的关注，研究表明，相较于传统的火电调频，储能系统在电网调频方面具有显著的效果。
[0004]但是储能参与火电联合调频时，需要对现有电厂的通讯系统进行改造，并且重新设计一套储能控制系统，以满足储能协调运行和电网调度机构的要求。目前，储能调频控制系统接入火电时，需要进行以下改进：1）远程终端单元（RTU）改造，一方面需要将调度机构下达的AGC指令转发给储能控制系统，另一方面需要将机组出力和储能出力信号合并后上传给调度；2）分散控制系统（DCS）改造，新增DCS与储能控制系统的通讯，DCS将机组出力反馈、投入反馈、动作标志发送给储能控制系统，储能控制系统则将储能系统并网连接状态反馈；储能系统并网功率；储能系统辅助调频投入反馈；储能系统充放电状态等发送给DCS。

技术实现思路

>[0005]本专利技术需要解决以上RTU和DCS改造时避免对电厂正常运行的干扰，以及在不对原系统控制逻辑修改的前提下，储能系统仍然可以与机组一起协调动作，本专利技术提供了一种火电机组储能调频系统，所述调频系统包括升压变压器、电网系统、厂用变压器和厂用负荷，所述升压变压器和所述厂用变压器分别与所述火电机组连接；所述升压变压器与所述电网系统连接，所述厂用变压器低压侧出线一端与所述厂用负荷连接。
[0006]其中，所述厂用变压器低压侧出线一端还连接有储能系统ESS。
[0007]其中，所述调频系统还包括AGC、DCS、本地处理器和储能控制器，所述AGC将信号传给所述DCS和所述储能控制器，所述本地处理器通过光纤线缆与所述储能控制器通讯，所述储能控制器将控制指令发送给所述储能系统ESS。
[0008]其中，所述调频系统还包括第一测控装置、第二测控装置和第三测控装置，所述第一测控装置上的第一PT/CT传感器安装于所述厂用变压器高压侧进线电缆上，所述第二测控装置上的第二PT/CT传感器安装于所述厂用变压器低压侧出线电缆上，所述第三测控装置上的第三PT/CT传感器安装于所述储能系统ESS进线电缆上；所述第一测控装置、所述第二测控装置和所述第三测控装置均接入所述本地处理器的通讯接口。
[0009]其中，所述本地处理器与所述第一测控装置、所述第二测控装置和所述第三测控
装置通讯规约支持Modbus RTU或DL645，所述本地处理器与所述储能控制器通讯规约支持Modbus TCP或IEC104。
[0010]其中，所述AGC信号和所述DCS信号传入所述储能控制器的方式为硬接线，经过D/A、A/D转换。
[0011]其中，所述储能控制器控制所述储能系统ESS充放电的执行机构为储能变流器，所述储能控制器与所述储能变流器采用光纤通信，IEC104协议。
[0012]其中，所述储能系统ESS是电化学储能、飞轮储能或电容储能中的任意一种。
[0013]其中，所述电化学储能是锂离子电池、液流电池或钠硫电池中的任意一种。
[0014]其中，所述本地处理器是具备高速通信和处理能力的微处理器。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的调频系统在投入火电机组使用前，为了防止过载或逆流，储能系统往往不能以最大功率进行充放电，导致储能在联合火电调频时，对于大功率的AGC指令，储能无法全部跟踪，直接影响AGC调频性能K值。本专利技术提供的调频系统投入火电机组使用后，储能主控系统可以判断储能是否需要全功率响应，不会造成高厂变过载或逆流。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对应本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的储能调频系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的储能调频系统中本地处理器的控制流程图；图3是本专利技术实施例提供的储能调频系统中储能控制器的控制流程图；附图中附图标记所对应的名称为：1-火电机组，101-AGC，102-DCS，103-本地处理器，104-和储能控制器，2-升压变压器，201-第一测控装置，202-第二测控装置，203-第三测控装置，3-电网系统，4-厂用变压器，5-厂用负荷，6-储能系统ESS，11-第一PT/CT传感器，12-第二PT/CT传感器，13-第三PT/CT传感器。
具体实施方式
[0018]以下是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。
[0019]本专利技术提供了一种火电机组储能调频系统，如图1所示，所述调频系统包括升压变压器2、电网系统3、厂用变压器4和厂用负荷5，所述升压变压器2和所述厂用变压器4分别与所述火电机组1连接；所述升压变压器2与所述电网系统3连接，所述厂用变压器4低压侧出线一端与所述厂用负荷5连接，所述厂用变压器4低压侧出线一端还连接有储能系统ESS 6。
[0020]所述调频系统还包括AGC 101、DCS（分散控制系统）102、本地处理器103和储能控制器104，所述AGC 101将信号传给所述DCS 102和所述储能控制器104，所述火电机组1根据DCS控制输入电功率，功率流入所述升压变压器2和所述厂用变压器4；所述本地处理器103通过光纤线缆与所述储能控制器104通讯，所述储能控制器104将控制指令发送给所述储能
系统ESS 6。所述调频系统还包括第一测控装置201、第二测控装置202和第三测控装置203，所述第一测控装置201上的第一PT/CT传感器11安装于所述厂用变压器4高压侧进线电缆上，所述第二测控装置202上的第二PT/CT传感器12安装于所述厂用变压器4低压侧出线电缆上，所述第三测控装置203上的第三PT/CT传感器13安装于所述储能系统ESS 6进线电缆上；所述第一PT/CT传感器11、所述第二PT/CT传感器12和所述第三PT/CT传感器13分别将检测到的电压电流信号接入所述第一测控装置201、所述第二测控装置202和所述第三测控装置203；所述第一测控装置201、所述第二测控装置202和所述第三测控装置203经RS485通讯线接入所述本地处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组储能调频系统，其特征在于：所述调频系统包括升压变压器（2）、电网系统（3）、厂用变压器（4）和厂用负荷（5），所述升压变压器（2）和所述厂用变压器（4）分别与所述火电机组（1）连接；所述升压变压器（2）与所述电网系统（3）连接，所述厂用变压器（4）低压侧出线一端与所述厂用负荷（5）连接。2.根据权利要求1所述的一种火电机组储能调频系统，其特征在于：所述厂用变压器（4）低压侧出线一端还连接有储能系统ESS（6）。3.根据权利要求2所述的一种火电机组储能调频系统，其特征在于：所述调频系统还包括AGC（101）、DCS（102）、本地处理器（103）和储能控制器（104），所述AGC（101）将信号传给所述DCS（102）和所述储能控制器（104），所述本地处理器（103）通过光纤线缆与所述储能控制器（104）通讯，所述储能控制器（104）将控制指令发送给所述储能系统ESS（6）。4.根据权利要求3所述的一种火电机组储能调频系统，其特征在于：所述调频系统还包括第一测控装置（201）、第二测控装置（202）和第三测控装置（203），所述第一测控装置（201）上的第一PT/CT传感器（11）安装于所述厂用变压器（4）高压侧进线电缆上，所述第二测控装置（202）上的第二PT/CT传感器（12）安装于所述厂用变压器（4）低压侧出线电缆上，所述第三测控装置（203）上的第三PT/CT传感器（13）安装于所述储能系统ESS（6）进线电缆上；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文锋，程凌星，谢光辉，胡灵华，宋佑平，熊建英，聂志明，
申请(专利权)人：中国电建集团江西省电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：