储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略制造技术

在目前储能辅助调频的控制策略中，发电机组以电网调度AGC指令作为功率目标值，本发明专利技术提出了储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，通过及时地对储能设备充放电，实现了维持合适的储存电量和不降低辅助调频性能的效果。调频性能的效果。

【技术实现步骤摘要】
储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略


[0001]本专利技术涉及储能辅助调频
，具体属于对发电机组功率的调节方法。

技术介绍

[0002]在目前储能辅助调频的控制策略中，发电机组以电网调度AGC指令作为功率目标值发电，储能设备对发电机组实际发出功率与电网调度AGC指令之间的偏差进行快速、精确地吸收和释放功率，消除了总体功率输出偏差，提升了储能辅助调频发电机组的功率响应速度和精度。
[0003]由于吸收和释放功率的不完全对等，在辅助调频系统运行一段时间后，储能设备所储存电量会越来越高或者越来越低，出现吸收或释放功率的能力下降，储能设备偏离最佳工作点。储能设备需要充电或放电。
[0004]另外，在储能设备执行充放电动作期间，辅助调频会性能下降或者功能暂停。

技术实现思路

[0005]在目前储能辅助调频的控制策略中，发电机组以电网调度AGC指令作为功率目标值，发电机组没有协调考虑储能设备的充放电需求。
[0006]如果发电机组的功率目标值除了调度AGC指令之外，另外还包含储能设备的充放电需求，在发电机组的功率目标的控制调节下，发电机组的实际发电功率会与调度AGC指令之间产生相应的功率偏差。而储能设备会为消除这个多出来的功率偏差而吸收或释放功率，因此储能设备会在辅助调频过程中也同时实现了充放电动作的效果，辅助调频性能也不受影响。
[0007]本专利技术就是以此分析为基础，针对
技术介绍
所述的情况和要求，提出了储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，既能维持合适的储存电量，又能不降低辅助调频性能。
[0008]储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，包括可充放电的储能设备、发电机组、基于电网调度AGC指令的发电机组的功率目标值，发电机组的功率目标值还包含可充放电储能设备的充放电需求，充电需求是增加功率目标值，放电需求是减少功率目标值。
[0009]储能设备的充放电需求需的计算单位与发电机组功率目标值的单位保持一致，合理确定其数值和变动速率，并调试验证，避免引起机组运行参数的失调和储能设备的反复充放电。
[0010]图1：包含充放电需求的功率目标值的原理示意图。
[0011]可充放电储能设备的充放电需求，有功率范围的限制。全面检查设备负载能力、安全、效率方面对充放电功率的限制，确定合适数值。
[0012]可充放电储能设备的充放电需求，可以是序列化数值、连续变化数值、不连续变化数值。
[0013]当储存电量低于充电动作值时，产生充电需求；当充电到储存电量高于充电停止值时，充电需求为零；充电动作值低于充电停止值。
[0014]当储存电量高于放电动作值时，产生放电需求；当放电到储存电量低于放电停止值时，放电需求为零；放电动作值高于放电停止值。
[0015]可充放电储能设备的充放电需求，可以是以储能设备当前存储电量为变量的计算结果。
[0016]可充放电储能设备，能吸收和释放电能，包括机械储能、电磁储能、电化学储能、化学储能、蓄热蓄冷储能。
[0017]可充放电储能设备，包括可快速调节负荷的设备。比如某制冷设备，正常工作功率范围是2MW
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10MW，它是以发电机组发电功率扣去该制冷设备的耗用功率来响应电网调度AGC指令，制冷设备通过快速调节工作功率来辅助发电机组调频。制冷设备因为设备状况、调节负荷速度、调节余量等因素，也有调整到最佳负荷工作点功率需求，这就是该制冷设备相同于储能设备的充放电需求。
[0018]可充放电储能设备，包括在一个总的充放电需求、一个总的吸收释放功率调度下的多个多种子储能设备的聚合。
[0019]发电机组，包括为维持一个共同功率目标值的多个发电机组的组合。
[0020]在某些情况下，可充放电储能设备的充放电需求可以转由第三方设备提供，比如上级监督装置、辅助优化设备等等。
[0021]本专利技术提出的储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，协调考虑储能设备的充放电需求。相对于已有技术方案，提高了辅助调频的性能和可用时间，另有减少设备成本的优点：
[0022]1.不用特意考虑充放电动作和模式，能因此减少设备布置和简化控制方法；
[0023]2.保证了储能设备随时处于最佳工作位置，降低了储能设备的容量要求。
附图说明
[0024]图1是包含充放电需求的功率目标值的原理示意图。
[0025]图2是DCS中充放电需求的计算逻辑框图。
[0026]图3是F1(x)函数参数值表和图形
[0027]图4是F2(x)函数参数值表和图形
具体实施方式
[0028]实施例一：
[0029]某1000MW燃煤机组1，配备15MW功率输出、15MWh储能容量的磷酸铁锂电池辅助调频。
[0030]约定储能设备以0.8MW功率充放电，储能设备以自身存储电量、储能容量、SOH、负荷预测等情况，分析计算后以模拟量形式送出充放电需求信号，+0.8MW表示需要的充电功率，
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0.8MW表示需要的放电功率，0MW表示此时无需充放电。
[0031]充放电需求信号接入发电机组DCS系统。在DCS系统发电机组控制逻辑中，调度AGC指令加上充放电需求信号作为发电机组的功率目标值，以此目标值控制机组实际发电功
率。
[0032]实施例二：
[0033]某1000MW燃煤机组2，配备15MW功率输出、15MWh储能容量的磷酸铁锂电池辅助调频。约定储能设备送出模拟量SOC信号至发电机组DCS系统。
[0034]在实施中，有以下要求：
[0035]1)充放电需求在正负1.2MW之间变化，与SOC相关。
[0036]2)充放电需求缓慢变化，波动小，以减少设备磨损和对系统的扰动。
[0037]3)避免充放电动作频繁。动作频繁的原因是单次充放电过程中的充放电量过小，造成在短时间内消耗到需要再次充放电，需要设置对应充放电启停动作的SOC区间范围，并适当增大。
[0038]4)避免充放电动作振荡。因为发电机组调节发电功率时惯性大，动态误差较大，易造成电池充放电需求在正负值之间反复交替振荡，需要适当增大对应充电停止动作与放电启动动作的SOC区间范围，和适当增大对应放电停止动作与充电启动动作的SOC区间范围。
[0039]5)充放电过程有额外的能量损耗，争取减少充放电的总电量。电网调度AGC指令、机组发电功率偏差都包含有一定波动性，吸收和释放功率在一段时间内能发生抵消，时间越长抵消的可能性越大、抵消的效果越好，所以适当增大对应充放电启动动作的SOC区间范围可减少充放电需求。
[0040]根据以上要求整理得：对应电池存储电量即SOC，设定35％为充电动作值，55％为充电停止值，65％为放电动作值，45％为放电停止值，充放电需求从0值开始，当SOC降至10％时对应充放电需求为+1.2MW，当SOC升至9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，包括可充放电的储能设备、发电机组、基于电网调度AGC指令的发电机组的功率目标值，其特征是：发电机组的功率目标值还包含可充放电储能设备的充放电需求，充电需求是增加功率目标值，放电需求是减少功率目标值。2.根据权利要求1所述的储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，其特征是：所述的可充放电储能设备的充放电需求，有功率范围的限制。3.根据权利要求1所述的储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，其特征是：所述的可充放电储能设备的充放电需求，可以是序列化数值、连续变化数值、不连续变化数值。4.根据权利要求1所述的储能辅助调频发电机组的一种兼顾储能需求的功率指令策略，其特征是：(1)当储存电量低于充电动作值时，产生充电需求，(2)当充电到储存电量高于充电停止值时，充电需求为零，(3)充电动作值低于充电停止值，(4)当储存电量高于放电动作值时，产生放电需求，(5)当放电到储存电量低于放电停止值时，放电需求为零，(6)放电动作值高于放电停止值。5.根据权利要求1所述的储能辅助调频...

【专利技术属性】
技术研发人员：常剑飞，董世成，杨传华，陈弘昊，
申请(专利权)人：常剑飞，
类型：发明
国别省市：