考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法技术

本发明专利技术涉及电厂一次调频控制技术领域，尤其涉及考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法。其主要针对实际运行中机组一次调频未达标情况时有发生，电厂面临较大的考核压力的问题，提出如下技术方案：步骤一：计算理论动作功率；步骤二：调整储能装置处理状态；步骤三：估算考核电量；步骤四：计算最小动作补偿功率；步骤五：计算理论补偿功率；步骤六：目标补偿功率；步骤七：计算储能装置的目标功率；步骤八：校验储能装置的出力可调范围，并对一次调频响应差进行补偿。提升燃气机组的一次调频性能指标，充分发挥电厂附加储能资源的能动性和调节优势，有利于提升电网频率应急响应能力，主要应用于电厂的一次调频性能的优化。主要应用于电厂的一次调频性能的优化。

【技术实现步骤摘要】
考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法


[0001]本专利技术涉及电厂一次调频控制
，尤其涉及考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法。

技术介绍

[0002]储能调节速率快、响应时间短、跟踪指令精确的特点，目前不少火电厂增配储能参与AGC调用，通过提高电厂综合调频性以获取调频辅助服务收益，储能联合火电调频通常在监测到机组一次调频动作后维持储能出力不变，以避免影响电厂一次调频功能。
[0003]专利“CN 110912157B”提出“一种小频差条件下的一次调频性能优化方法、系统及介质”，该方案能够在确保机组安全稳定运行的前提下改善电网频率小幅波动时机组一次调频性能，能够减少由电网频率和机组频率(或转速)之间误差造成的一次调频误动作，减少机组由一次调频误动作引起负荷波动，对特定区域外的机组一次调频性能没有影响，当电网频率大幅波动时机组不会发生因一次调频响应性能过强而引起机组主要参数大幅波动的情况，有利于机组稳定运行，还能够减少机组一次调频考核次数；有利于运行机组在一次调频的情况下稳定工作，避免出现参数大幅度拨动的情况。
[0004]但是该方案中并没有对一次调频进行辅助调节，在一次调频考核方式下，由于机组运行状态多变，受温度、气压、负荷率和温控模式等因素，不同于试验工况，实际运行中机组一次调频未达标情况时有发生，电厂面临较大的考核压力；为弥补机组运行缺陷，充分发挥电厂附加储能资源的能动性和调节优势，燃气机组考虑储能装置荷电状态进行一次调频的辅助调节，提升机组一次调频性能和响应能力，提升电网频率应急响应能力；我们提出考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对
技术介绍
中存在的实际运行中机组一次调频未达标情况时有发生，电厂面临较大的考核压力的问题，提出考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法。
[0006]本专利技术的技术方案：考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，包括以下优化步骤：
[0007]步骤一：计算理论动作功率：接收系统的频率拨动，当系统频率偏差大于 0.033Hz时，记录一次调频动作起始时刻、起点功率并周期滚动计算理论动作功率；
[0008]步骤二：调整储能装置处理状态：判断储能装置的运行状态，取消执行AGC 的指令；
[0009]步骤三：估算考核电量：根据燃气机组一次调频考核要求，对一次调频动作过程的考核电量进行估算；
[0010]步骤四：计算最小动作补偿功率：一次调频动作过程中，满足考核电量要求的最小动作补偿功率；
[0011]步骤五：计算理论补偿功率：通过理论动作功率计；
[0012]步骤六：目标补偿功率：积分量受时间累计效应，偏差会随时间放大，累加步骤五和步骤四，得到目标补偿功率；
[0013]步骤七：计算储能装置的目标功率：当储能装置荷电状态处于10％～90％区间时，计算储能装置的目标功率；
[0014]步骤八：校验储能装置的出力可调范围，并对一次调频响应差进行补偿。
[0015]优选的，所述理论动作功率的计算公式为：式中：
[0016]ΔP
G
为一次调频理论动作功率；
[0017]Δf为系统频率偏差；
[0018]f
db
为一次调频动作死区；
[0019]f
N
为额定频率，50Hz；
[0020]P
GN
为机组额定容量；
[0021]δ为转速不等率；
[0022]k
p
为一次调频限幅。
[0023]优选的，所述步骤二中储能装置实际出力与理论动作功率方向相反，则将储能装置的出力调整到0。
[0024]优选的，所述步骤三中考核电量的计算公式为：式中：
[0025]t0为一次调频动作起始时刻；
[0026]P0为起点功率；
[0027]P(t)为燃气机组与配套储能的总出力；
[0028]μ为一次调频的电量考核指数。
[0029]优选的，所述步骤四中最小动作补偿功率计算公式为：式中，P
dev
(t)为最小一次调频动作补偿功率。
[0030]优选的，若燃气机组有分时段的积分电量考核要求，则在进入各考核时段内对相应的μ进行修改。
[0031]优选的，所述步骤五中理论补偿功率的计算公式为： P
dev
(t)
′
＝ΔP
G
(t)
‑
(P(t)
‑
P0)，式中，
[0032]P
dev
′
为一次调频理论补偿功率，
[0033]ΔP
G
为一次调频理论动作功率。
[0034]优选的，所述步骤六中目标补偿功率的计算公式为： P
dg
(t)＝α
·
P
dev
(t)+β
·
P
dev
′
(t)，式中，
[0035]P
dg
(t)为目标补偿功率；
[0036]α、β为分量系数，α+β＝1。
[0037]优选的，所述步骤七中储能装置的目标功率的计算公式为： P
des,s
(t)＝P
s
(t)+P
dg
(t)，式中，
[0038]P
des,s
为储能装置的目标功率；
[0039]P
s
为实际出力。
[0040]优选的，对步骤七中标功率与储能装置的出力可调范围校验：若P
des,s
(t)＞P
max,s
，P
des,s
(t)＝P
max,s
，式中，P
max,s
为储能装置的有功调节上限；若 P
des,s
(t)＜P
min,s
，P
des,s
(t)＝P
min,s
，式中，P
min,s
为储能装置的有功调节上限。
[0041]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
[0042]本专利技术通过增配储能的燃气机组，在进行一次调频作业的情况下，根据燃气机组的一次调频参数设置(频差死区、转速不等率和限幅)、机端频率，在系统发生频率波动时，确定一次调频的理论动作功率和满足考核要求的积分电量要求，基于考虑储能装置的运行约束，计算储能装置的有功调节量，根据燃机的一次调频实际动作情况，对一次调频响应差的情况予以补偿；
[0043]本专利技术提升燃气机组的一次调频性能指标，充分发挥电厂附加储能资源的能动性和调节优势，燃气机组考虑储能装置荷电状态进行一次调频的辅助调节，提升机组一次调频性能和响应能力，减少一次调频动作不合格考核电量，节约电厂运营成本，有利于提升电网频率应急响应能力。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在于，包括以下优化步骤：步骤一：计算理论动作功率：接收系统的频率拨动，当系统频率偏差大于0.033Hz时，记录一次调频动作起始时刻、起点功率并周期滚动计算理论动作功率；步骤二：调整储能装置处理状态：判断储能装置的运行状态，取消执行AGC的指令；步骤三：估算考核电量：根据燃气机组一次调频考核要求，对一次调频动作过程的考核电量进行估算；步骤四：计算最小动作补偿功率：一次调频动作过程中，满足考核电量要求的最小动作补偿功率；步骤五：计算理论补偿功率：通过理论动作功率计；步骤六：目标补偿功率：积分量受时间累计效应，偏差会随时间放大，累加步骤五和步骤四，得到目标补偿功率；步骤七：计算储能装置的目标功率：当储能装置荷电状态处于10％～90％区间时，计算储能装置的目标功率；步骤八：校验储能装置的出力可调范围，并对一次调频响应差进行补偿。2.根据权利要求1所述的考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在于，所述理论动作功率的计算公式为：式中：ΔP
G
为一次调频理论动作功率；Δf为系统频率偏差；f
db
为一次调频动作死区；f
N
为额定频率，50Hz；P
GN
为机组额定容量；δ为转速不等率；k
p
为一次调频限幅。3.根据权利要求1所述的考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在于，所述步骤二中储能装置实际出力与理论动作功率方向相反，则将储能装置的出力调整到0。4.根据权利要求1所述的考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在于，所述步骤三中考核电量的计算公式为：式中：t0为一次调频动作起始时刻；P0为起点功率；P(t)为燃气机组与配套储能的总出力；μ为一次调频的电量考核指数。5.根据权利要求1所述的考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在
于，所述步骤四中最小动作补偿功率计算公式为：式中，P
dev
(t)为最小一次调频动作补偿功率。6.根据权利要求4或5所述的考虑增配储能的燃气机组一次调频性能优化方法，其特征在于，若燃气机组有分时段的积分电量考核要求，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金智伟，
申请(专利权)人：金智伟，
类型：发明
国别省市：