风储协同参与调频的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风储协同参与调频的控制方法及装置，该方法包括：在功率输出增量指令不小于储能功率容量的情况下，控制储能按最大功率提供功率输出增量，并控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量；在待补充的功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，根据所述功率输出增量指令和风机切回最大功率点跟踪MPPT模式所需功率，分别控制储能输出。该方法通过功率输出增量指令与储能功率容量之间的比较，利用风机和储能各自的调频特性，并结合风机的MPPT模式，实现风储的协调配合及优化互补，能够最大化利用调频资源，降低调频成本。降低调频成本。降低调频成本。

【技术实现步骤摘要】
风储协同参与调频的控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种风储协同参与调频的控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风电、光伏等可再生能源的渗透率不断提高，大容量直流工程持续投运，电网频率安全问题凸显，利用快速响应储能进行一次调频，是确保新形态下电网频率安全问题的有效措施。
[0003]当前为风场加装储能设备进行调频的思路得到广泛的应用，但目前主流方案是风机调频或储能调频，均无法实现能源的有效配置，能源利用效率不高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种风储协同参与调频的控制方法及装置。
[0005]本专利技术提供一种风储协同参与调频的控制方法，包括：在功率输出增量指令不小于储能功率容量的情况下，控制储能按最大功率提供功率输出增量，并控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量；在待补充的功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，根据所述功率输出增量指令和风机切回最大功率点跟踪MPPT模式所需功率，分别控制储能输出。
[0006]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，所述根据所述功率输出增量指令和风机切回MPPT模式所需功率，分别控制储能输出，包括：在风机不能切回MPPT模式的情况下，控制储能按最大功率输出提供功率输出增量指令，并提供功率输出增量指令之外的储能功率用于提供风机转子加速。
[0007]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，所述根据所述功率输出增量指令和风机切回MPPT模式所需功率，分别控制储能输出，包括：在风机能切回MPPT模式的的情况下，根据功率输出增量指令和提供风机切回MPPT模式的功率，分别控制储能进行相应的输出。
[0008]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，在功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，所述方法还包括：根据功率输出增量指令、风机额定功率、储能功率容量和风机MPPT模式功率，确定风机能切回MPPT模式，或者不能切回MPPT模式。
[0009]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，所述根据功率输出增量指令、风机额定功率、储能功率容量和风机MPPT模式功率，确定风机能切回MPPT模式，或者不能切回MPPT模式，包括：在功率输出增量指令与风机额定功率之和，不大于储能功率容量与MPPT模式功率之和的情况下，确定风机能切回MPPT模式；在功率输出增量指令与风机额定功率之和，小于储能功率容量与MPPT模式功率之和的情况下，确定风机能不能切回MPPT模式。
[0010]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，所述控制风机补足储能
功率容量之外的功率输出增量之前，还包括：根据风机工况数据，从预设的下垂控制系数曲线中，确定对应的目标下垂控制系数；根据所述目标下垂控制系数和当前频率偏差，确定风机补足功率输出增量指令的功率上限值；相应地，控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量时，风机补足的功率不大于所述功率上限值。
[0011]根据本专利技术一个实施例的风储协同参与调频的控制方法，所述根据所述目标下垂控制系数和当前频率偏差，确定风机补足功率输出增量指令的功率上限值之前，还包括：通过仿真，基于不同的风机工况数据、频率偏差值以及风机稳定运行时能提供的补足功率，确定对应的下垂控制系数，并拟合得到所述下垂控制系数曲线。
[0012]本专利技术还提供一种风储协同参与调频的控制装置，包括：第一控制模块，用于在功率输出增量指令不小于储能功率容量的情况下，控制储能按最大功率提供功率输出增量，并控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量；第二控制模块，用于在待补充的功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，根据所述功率输出增量指令和风机切回最大功率点跟踪MPPT模式所需功率，分别控制储能输出。
[0013]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述风储协同参与调频的控制方法的步骤。
[0014]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述风储协同参与调频的控制方法的步骤。
[0015]本专利技术提供的风储协同参与调频的控制方法及装置，通过功率输出增量指令与储能功率容量之间的比较，利用风机和储能各自的调频特性，并结合风机的MPPT模式，实现风储的协调配合及优化互补，能够最大化利用调频资源，降低调频成本。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本专利技术提供的风储协同参与调频的控制方法的流程示意图之一；
[0018]图2是本专利技术提供的风机捕获风能的效率曲线图；
[0019]图3是本专利技术提供的风储协同参与调频的控制方法的流程示意图之二；
[0020]图4是本专利技术提供的下垂控制系数曲线图；
[0021]图5是本专利技术提供的风储协同参与调频的控制装置的结构示意图之一；
[0022]图6是本专利技术提供的风储协同参与调频的控制装置的结构示意图之二；
[0023]图7是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳
动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]下面结合图1
‑
图7描述本专利技术的风储协同参与调频的控制方法及装置。图1是本专利技术提供的风储协同参与调频的控制方法的流程示意图之一，如图1所示，本专利技术提供风储协同参与调频的控制方法，包括：
[0026]101、在功率输出增量指令不小于储能功率容量的情况下，控制储能按最大功率提供功率输出增量，并控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量。
[0027]在风速一定的条件下，风机捕获风能的效率如图2所示，显然，在风速一定时，存在对应的转子转速，使得风机可以捕获的风能，即风机机械功率最大，而随着风机转速的升高或降低，风机的机械功能都会下降。因此当风机以转子减速为代价提供增发功率的时候，风机捕获的机械能也会随之减少，导致系统总能量产生额外的损失，此能量损失为：
[0028]E
loss
＝∫P
w0
‑
P
wm
(t)dt
[0029]其中，P
w0
为风机额定转速时的功率，P
wm
为提供增发的功率。而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风储协同参与调频的控制方法，其特征在于，包括：在功率输出增量指令不小于储能功率容量的情况下，控制储能按最大功率提供功率输出增量，并控制风机补足储能功率容量之外的功率输出增量；在待补充的功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，根据所述功率输出增量指令和风机切回最大功率点跟踪MPPT模式所需功率，分别控制储能输出。2.根据权利要求1所述的风储协同参与调频的控制方法，其特征在于，所述根据所述功率输出增量指令和风机切回MPPT模式所需功率，分别控制储能输出，包括：在风机不能切回MPPT模式的情况下，控制储能按最大功率输出提供功率输出增量指令，并提供功率输出增量指令之外的储能功率用于提供风机转子加速。3.根据权利要求1所述的风储协同参与调频的控制方法，其特征在于，所述根据所述功率输出增量指令和风机切回MPPT模式所需功率，分别控制储能输出，包括：在风机能切回MPPT模式的的情况下，根据功率输出增量指令和提供风机切回MPPT模式的功率，分别控制储能进行相应的输出。4.根据权利要求2或3所述的风储协同参与调频的控制方法，其特征在于，在功率输出增量指令小于储能功率容量的情况下，所述方法还包括：根据功率输出增量指令、风机额定功率、储能功率容量和风机MPPT模式功率，确定风机能切回MPPT模式，或者不能切回MPPT模式。5.根据权利要求4所述的风储协同参与调频的控制方法，其特征在于，所述根据功率输出增量指令、风机额定功率、储能功率容量和风机MPPT模式功率，确定风机能切回MPPT模式，或者不能切回MPPT模式，包括：在功率输出增量指令与风机额定功率之和，不大于储能功率容量与MPPT模式功率之和的情况下，确定风机能切回MPPT模式；在功率输出增量指令与风机额定功率之和，小...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，闵勇，吴云翼，陈磊，刘瑞阔，贾天下，王方政，徐飞，邹祖冰，王罗，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：