飞轮储能控制方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供一种飞轮储能控制方法及装置，方法包括：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对火电机组的一次调频动作延时信号；将目标频率差值对应的调频负荷指令和一次调频动作延时信号发送至飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；基于火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。本申请能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，并能够减少储能设备动作对火电机组的AGC性能的影响，进而满足火电机组的指标考核要求，提升储能设备的使用寿命及性能，并提高火电机组及电厂运行的经济性。及电厂运行的经济性。及电厂运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
飞轮储能控制方法及装置


[0001]本申请涉及自动控制
，具体涉及飞轮储能控制方法及装置。

技术介绍

[0002]部分地区电源结构以大型火电机组为主，电网调频支撑主要由火电机组提供，火电机组功率调节动作频繁。火电机组长期承担繁重的调节任务，会引起机组设备严重磨损、超净排放目标难以实现等一系列负面后果，对电力系统的安全可靠运行产生不利影响。部分地区此前已指出要重点研究提升所属区域内发电机组的调频性能。由于储能系统的调频效果远好于常规发电技术，如何应用储能来改善火力发电厂的调频性能得到了广泛关注。
[0003]现有的火电机组的一次调频的常规方式为：利用汽机调门节流及锅炉侧蓄热，采用前馈与比例积分微分控制PID(proportional
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integral
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derivative control)相结合的方式实现一次调频功能。但是，由于机组信号采集、传递以及逻辑运算需要一定时间，通常一次调频动作存在2～3秒的滞后，难以满足电网对调频响应快速性的需求；同时，机组调频性能与运行工况密切相关，深度调峰工况、汽机阀门流量特性拐点、主汽压力偏差大等多种因素都会造成机组调频性能无法满足电网实际需求。现有的火电机组的一次调频方式还可以为：以电网调频死区为界，将储能参与调频的过程分为调频阶段与SOC自恢复阶段，储能在调频阶段根据调频需求瞬时动作，但是由于网频波动频繁，且大部分波动持续时间较短(小于15秒)，储能在频率出死区后立刻响应会造成储能设备频繁动作，进而减少设备的使用寿命；同时，储能频繁动作会造成储能SOC无法维持在理想状态区间(0.45～0.55)，进而影响储能设备的性能；在SOC恢复阶段，储能设备充放电过程中可能会造成机组自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)调节速率、调节精度以及响应时间等指标不合格，导致机组被考核，影响机组的经济效益。
[0004]也就是说，无论是上述哪一种火电机组的一次调频方式，都无法在保证火电机组调频的响应速度及可靠性的基础上，满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本申请提供一种飞轮储能控制方法及装置，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，并能够有效减少储能设备动作对火电机组的AGC性能的影响，进而满足火电机组的指标考核要求，提升储能设备的使用寿命及性能，进而能够提高火电机组及电厂运行的经济性。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种飞轮储能控制方法，包括：
[0008]根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
[0009]将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至
所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
[0010]基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
[0011]进一步地，在所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号之前，还包括：
[0012]获取火电机组当前的发电机出口频率；
[0013]基于频率阈值和所述发电机出口频率确定所述火电机组当前的目标频率差值。
[0014]进一步地，所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，包括：
[0015]获取预设的飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围；
[0016]确定所述目标频率差值与所述储能动作死区阈值范围之间的对应关系，若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号。
[0017]进一步地，在所述将所述目标频率差值对应的一次调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统之前，还包括：
[0018]基于所述目标频率差值与预设的转速不等率确定针对所述火电机组进行一次调频的目标功率值，以生成该目标功率值对应的一次调频负荷指令。
[0019]进一步地，所述基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
[0020]在所述飞轮储能系统对所述火电机组响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷；
[0021]根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值；
[0022]确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系；
[0023]基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
[0024]进一步地，所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
[0025]若所述负荷差值大于0且小于所述逻辑判断阈值，则生成第一减出力闭锁信号，并将该第一减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一减出力闭锁信号进行持续第一时长的减出力闭锁；
[0026]若所述负荷差值大于或等于所述逻辑判断阈值，则生成第二减出力闭锁信号，并将该第二减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二减出力闭锁信号进行持续第二时长的减出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
[0027]进一步地，所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
[0028]若所述负荷差值大于所述逻辑判断阈值的负值且小于0，则生成第一增出力闭锁信号，并将该第一增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一增出力闭锁信号进行持续第一时长的增出力闭锁；
[0029]若所述负荷差值小于或等于所述逻辑判断阈值的负值，则生成第二增出力闭锁信号，并将该第二增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二增出力闭锁信号进行持续第二时长的增出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
[0030]第二方面，本申请提供一种飞轮储能控制装置，包括：
[0031]信号延时模块，用于根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
[0032]触发调频模块，用于将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
[0033]逻辑闭锁模块，用于基于所述火电机组当前的目标负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能控制方法，其特征在于，包括：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。2.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，在所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号之前，还包括：获取火电机组当前的发电机出口频率；基于频率阈值和所述发电机出口频率确定所述火电机组当前的目标频率差值。3.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，包括：获取预设的飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围；确定所述目标频率差值与所述储能动作死区阈值范围之间的对应关系，若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号。4.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，在所述将所述目标频率差值对应的一次调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统之前，还包括：基于所述目标频率差值与预设的转速不等率确定针对所述火电机组进行一次调频的目标功率值，以生成该目标功率值对应的一次调频负荷指令。5.根据权利要求1至4任一项所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，所述基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：在所述飞轮储能系统响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷；根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值；确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系；基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。6.根据权利要求5所述的飞轮储能控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦天牧，陈振山，康静秋，刘磊，尤默，邢智炜，李展，高明帅，张瑾哲，赖联琨，高爱国，尚勇，杨振勇，洪烽，
申请(专利权)人：国家电网有限公司华北电力大学，
类型：发明
国别省市：