兼顾规模化电池储能荷电状态的电力系统二次调频控制方法及储能站分布式协同控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种兼顾规模化电池储能荷电状态的电力系统二次调频控制方法及储能站分布式协同控制系统，方法包括：计算区域控制偏差，获取规模化电池储能站的荷电状态及其水平区间；根据区域控制偏差确定区域调节功率需求及其所处的调节区间；根据规模化电池储能站的荷电状态水平区间以及区域调节功率需求的调节区间，按照预设的功率分配策略获得分别对应火电机组和储能站的二次调频功率数据，下发给火电机组和储能站，储能站根据接收到的二次调频功率数据进行分布式协同控制，使得储能站的总功率跟踪二次调频功率数据，且所有储能单元的荷电状态一致、充放电功率一致。本发明专利技术在能够达到电力系统二次调频目标的同时，可保证储能电站荷电状态在设定的运行区间，提高储能电站持续参与二次调频的能力。

【技术实现步骤摘要】
兼顾规模化电池储能荷电状态的电力系统二次调频控制方法及储能站分布式协同控制系统
本专利技术涉及电力系统二次调频
，特别是一种兼顾规模化电池储能荷电状态的电力系统二次调频控制方法及储能站分布式协同控制系统。
技术介绍
大规模可再生能源接入电网大大降低了系统惯性和抗干扰能力，给电力系统调频带来极大挑战。传统的调频资源在应对变化速度快、波动幅度大的负荷时存在自身局限，不利于电力系统调频品质进一步提升，因此亟需协调配置调节速度块、控制灵活的调频资源。随着电化学储能技术的不断发展，电池储能从小容量分散式应用逐渐向大容量规模化接入发展，全球储能装机容量节节攀升，据2018年能源咨询公司伍德麦肯兹预测，全球储能总装机容量将在2025年增至43GWh。近年来，我国多个兆瓦级大容量储能站相继落地投运，可见我国电网侧电池储能发展极为迅速。与水、火电机组等传统调频电源相比，规模化电池储能系统具有调节速度快、调频指令跟踪精确、功率双向调节等诸多优势，在电力系统调频领域具有巨大的应用潜力。但是，电池储能系统参与系统调频的能力受到电池容量以及电池荷电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统二次调频控制方法，其特征是，包括：/n获取电力系统区域频率偏差和联络线功率偏差，计算得到区域控制偏差；/n获取规模化电池储能站的荷电状态数据，确定规模化电池储能站的荷电状态水平区间；/n根据区域控制偏差计算得到区域调节功率需求，确定区域调节功率需求所处的调节区间；/n根据规模化电池储能站的荷电状态水平区间以及区域调节功率需求所处的调节区间，按照预设的功率分配策略获得分别对应火电机组和储能站的二次调频功率数据；/n将二次调频功率数据下发给火电机组和储能站，其中，储能站根据接收到的二次调频功率数据，对储能单元进行分布式协同控制，使得储能站的总功率跟踪二次调频功率数据，且所有储能单元...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统二次调频控制方法，其特征是，包括：
获取电力系统区域频率偏差和联络线功率偏差，计算得到区域控制偏差；
获取规模化电池储能站的荷电状态数据，确定规模化电池储能站的荷电状态水平区间；
根据区域控制偏差计算得到区域调节功率需求，确定区域调节功率需求所处的调节区间；
根据规模化电池储能站的荷电状态水平区间以及区域调节功率需求所处的调节区间，按照预设的功率分配策略获得分别对应火电机组和储能站的二次调频功率数据；
将二次调频功率数据下发给火电机组和储能站，其中，储能站根据接收到的二次调频功率数据，对储能单元进行分布式协同控制，使得储能站的总功率跟踪二次调频功率数据，且所有储能单元的荷电状态一致、充放电功率一致。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据电力系统区域频率偏差Δf和联络线功率偏差ΔPtie，利用下式计算区域控制偏差ACE：
ACE＝βΔf+ΔPtie
所述区域调节功率需求ΔPR为将区域控制偏差ACE经比例积分器整定得到，整定计算式如下：
ΔPR＝KPACE+KI∫otACEdt
式中，KP和KI分别为比例积分器的比例和积分系数，t表示时间。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，区域调节功率需求所属的调节区间包括紧急调节区间、正常调节区间和调节死区；
所述根据规模化电池储能站的荷电状态以及区域调节功率需求所处的调节区间，按照预设的功率分配策略获得分别对应火电机组和储能站的二次调频功率数据包括：
a1)当区域调节功率需求处在紧急调节区间时，区域控制中心按照如下功率分配策略向储能站和火电机组下发对应的二次调频功率数据：



式中，和分别表示下发至储能站和火电机组的二次调频功率数据，和分别表示储能站的最大放电功率和充电功率，表示紧急调节区的临界值，ΔPR表示区域调节功率需求，min(·)和max(·)分别表示取最小值和最大值的函数；
b1)当区域调节功率需求在正常调节区时，区域控制中心按照如下功率分配策略向储能站和火电机组下发对应的二次调频功率数据：



其中，表示火电机组的最大调节容量，SoCBES表示电池储能站的荷电状态，和分别表示储能荷电状态正常运行区间的上界和下界；
c1)当区域调节功率需求在调节死区时：
如果电池储能站的荷电状态处在正常运行区间，即则区域控制中心按照如下功率分配策略向储能站和火电机组下发对应的二次调频功率数据：



如果电池储能系统的荷电状态处在非正常运行区间，则区域控制中心按照如下功率分配策略向储能站和火电机组下发对应的二次调频功率数据：





4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述储能站根据接收到的二次调频功率数据，对储能单元进行分布式协同控制包括：
储能站能量管理层根据二次调频功率数据计算荷电状态初始参考数据SBES0以及充/放电功率初始参考数据PBES0，下发给至少一组储能单元；
各组储能单元将实时荷电状态相关信息和充/放电功率传输给至少一个其他储能单元；
各组储能单元根据储能站能量管理层下发的SBES0、PBES0，以及其它储能单元传输的实时荷电状态相关信息和充/放电功率，进行本组储能单元的控制。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，储能站能量管理层根据二次调频功率数据，利用下式计算SBES0以及PBES0：



式中，K0为正增益系数，为t时刻储能站...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕力行，许峰，车斌，张小白，吴继平，于昌海，徐瑞，庞涛，郭斌琪，
申请(专利权)人：浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33