一种发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统。发电储能系统包括发电机和储能装置，发电机和储能装置均与电网电连接，控制方法包括：获取电网的运行状态；根据运行状态，确定电网的实际需求；若确定实际需求为调节功率需求，则根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率；若确定实际需求为调节频率需求，则根据调节频率需求，基于微分控制和功

【技术实现步骤摘要】
一种发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统


[0001]本专利技术实施例涉及发电储能技术，尤其涉及一种发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统。

技术介绍

[0002]随着双碳目标的提出，电力行业正向以新能源为主体的新型电力系统加速转型，新能源在电力能源发电系统中的应用也越来越广泛。风电作为新能源体系中最重要的电能产生方式之一，其发展潜力巨大，发展势头迅猛。在发电储能系统中，发电机如风力发电机将风能转化为电能传输至电网，并将多余电能进行存储。
[0003]目前，现有的发电储能系统的控制方法，通常是对多个发电机如风电场的多个风力发电机进行整体调节，并且，无法响应电网的调频需求以及风电机组功率输出的稳定性，影响发电储能系统的控制可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统，以提高发电储能系统的出力稳定性和控制可靠性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种发电储能系统的控制方法，发电储能系统包括发电机和储能装置，发电机和储能装置均与电网电连接，控制方法包括：
[0006]获取电网的运行状态；
[0007]根据运行状态，确定电网的实际需求；
[0008]若确定实际需求为调节功率需求，则根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率；
[0009]若确定实际需求为调节频率需求，则根据调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定电网的需求功率，以对发电储能系统进行控制。
[0010]可选的，根据调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定电网的需求功率，包括：
[0011]根据调节频率需求，对电网的实际频率进行微分控制，得到附加惯量的旋转动能，并对实际频率和目标频率进行功
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频下垂控制得到支撑功率；
[0012]将附加惯量的旋转动能传输至电网，并将支撑功率以及发电机输出的功率之和，作为电网的需求功率。
[0013]可选的，对发电储能系统进行控制，包括：
[0014]将附加惯量的旋转动能传输至发电机的输出端，并控制储能装置输出支撑功率对应的功率大小至电网。
[0015]可选的，调节频率需求为降低频率时，附加惯量的旋转动能为负和/或支撑功率对应的功率大小为负。
[0016]可选的，根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率，包括：
[0017]当调节功率需求为减小第一功率值时，控制储能装置向电网吸收第一功率；
[0018]当调节功率需求为增大第二功率值时，控制储能装置向电网传输第二功率。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供了一种发电储能系统的控制装置，发电储能系统包括发电机和储能装置，发电机和储能装置均与电网电连接，控制装置包括：
[0020]状态获取模块，用于获取电网的运行状态；
[0021]需求确定模块，用于根据运行状态，确定电网的实际需求；
[0022]功率调节模块，用于若确定实际需求为调节功率需求，则根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率；
[0023]频率调节模块，用于若确定实际需求为调节频率需求，则根据调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定电网的需求功率，以对发电储能系统进行控制。
[0024]第三方面，本专利技术实施例提供了一种发电储能系统，包括：发电机、第一变流器、升压变压器、储能装置和控制器，一个发电机对应一个储能装置，如第二方面所述的发电储能系统的控制装置集成在控制器；
[0025]发电机与第一变流器的输入端电连接，第一变流器的输出端与升压变压器的低压侧电连接，储能装置与第一变流器的输出端电连接，第一变流器的控制端和储能装置均与控制器通信连接，升压变压器的高压侧与电网电连接。
[0026]可选的，储能装置包括：飞轮、电机和第二变流器，飞轮、电机和第二变流器依次电连接，第二变流器与第一变流器的输出端电连接，电机、第二变流器均与控制器通信连接。
[0027]可选的，第一变流器为交直交变流器。
[0028]可选的，发电机为风力发电机，第一变流器为风机变流器。
[0029]本专利技术实施例提供的发电储能系统的控制方法、装置及发电储能系统，发电储能系统包括发电机和储能装置，发电机和储能装置均与电网电连接，通过获取电网的运行状态；根据运行状态，确定电网的实际需求；若确定实际需求为调节功率需求，则根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率；若确定实际需求为调节频率需求，则根据调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定电网的需求功率，以对发电储能系统进行控制，能够响应电网的调频需求并保证发电储能系统的功率输出稳定性，从而提高发电储能系统的控制可靠性。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例一提供的一种发电储能系统的控制方法的流程图；
[0031]图2是本专利技术实施例二提供的一种发电储能系统的控制方法的流程图；
[0032]图3是本专利技术实施例二提供的一种小信号模型控制的示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例二提供的一种功
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频下垂控制的示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例三提供的一种发电储能系统的控制装置的结构框图；
[0035]图6是本专利技术实施例四提供的一种发电储能系统的结构示意图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0037]实施例一
[0038]图1是本专利技术实施例一提供的一种发电储能系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于对发电储能系统进行控制等方面，发电储能系统包括发电机和储能装置，发电机和储能装置均与电网电连接，该方法可以由发电储能系统的控制装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可集成在发电储能系统的控制器中，该控制方法具体包括如下步骤：
[0039]步骤110、获取电网的运行状态。
[0040]其中，发电储能系统的控制装置可与发电机、储能装置以及电网电连接，从而可获取电网的运行状态，还可获取发电机发出的功率大小以及控制储能装置的状态。并且，电网频率稳定时，发电机在发电时可由自身控制器控制运行于最大功率点跟踪状态。
[0041]步骤120、根据运行状态，确定电网的实际需求。
[0042]具体的，电网的运行状态包括电网的实际运行频率，频率变化率以及调节功率需求和调节频率需求等，从而发电储能系统的控制装置可根据电网的运行状态，确定电网的实际需求。
[0043]步骤130、若确定实际需求为调节功率需求，则根据调节功率需求控制储能装置向电网传输功率或吸收功率。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电储能系统的控制方法，其特征在于，所述发电储能系统包括发电机和储能装置，所述发电机和所述储能装置均与电网电连接，所述控制方法包括：获取所述电网的运行状态；根据所述运行状态，确定所述电网的实际需求；若确定所述实际需求为调节功率需求，则根据所述调节功率需求控制所述储能装置向所述电网传输功率或吸收功率；若确定所述实际需求为调节频率需求，则根据所述调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定所述电网的需求功率，以对所述发电储能系统进行控制。2.根据权利要求1所述的发电储能系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述调节频率需求，基于微分控制和功
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频下垂控制确定所述电网的需求功率，包括：根据所述调节频率需求，对所述电网的实际频率进行微分控制，得到附加惯量的旋转动能，并对所述实际频率和目标频率进行功
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频下垂控制得到支撑功率；将所述附加惯量的旋转动能传输至所述电网，并将所述支撑功率以及所述发电机输出的功率之和，作为所述电网的需求功率。3.根据权利要求2所述的发电储能系统的控制方法，其特征在于，所述对所述发电储能系统进行控制，包括：将所述附加惯量的旋转动能传输至所述发电机的输出端，并控制所述储能装置输出所述支撑功率对应的功率大小至所述电网。4.根据权利要求2所述的发电储能系统的控制方法，其特征在于，所述调节频率需求为降低频率时，所述附加惯量的旋转动能为负和/或所述支撑功率对应的功率大小为负。5.根据权利要求1所述的发电储能系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述调节功率需求控制所述储能装置向所述电网传输功率或吸收功率，包括：当所述调节功率需求为减小第一功率值时，控制所述储能装置向所述电网吸收第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传亮，韩峰，张成义，郭贺，郭嘉靖，闫立鹏，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：