一种储能系统与火电机组联合协调调频系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储能系统与火电机组联合协调调频系统，属于火电机组控制技术领域，包括远动装置、电厂DCS系统、储能协调控制器、测控装置、储能系统和储能系统高压侧开关，远动装置和电厂DCS系统分别与储能协调控制器连接，且远动装置与储能协调控制器单向通讯连接，电厂DCS系统与储能协调控制器双向通讯连接；储能协调控制器与双向PCS双向通讯连接，同时储能协调控制器与电池系统双向通讯连接；测控装置分别与电厂DCS系统、储能协调控制器、储能系统高压侧开关连接。本实用新型专利技术提出的储能系统与火电机组联合协调调频系统可以使储能系统和火电机组相互配合，协调运行，获得的最大的收益。大的收益。大的收益。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统与火电机组联合协调调频系统


[0001]本技术涉及火电机组控制
，更为具体地，涉及一种储能系统与火电机组联合协调调频系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着风力发电以及光伏发电等新能源发电方式的不断并网，增加了电网系统的运行调控难度，电网对调频资源的需求也越来越高，同时，传统火电机组占比降低，电网可用的调频资源减少，调频容量不足的问题凸显。随着电力市场改革的进一步深化，电力辅助服务市场成为改革的热点和重点，电化学储能作为重要的灵活性资源，凭借快速的响应和灵活的布置方式已率先在AGC调频领域取得商业化突破，目前山西、蒙西、京津唐、广东已有多个储能工程得到应用。随着储能市场的发展日益壮大，对储能系统协调控制和性能参数的要求更加苛刻。
[0003]目前公知的系统未将火电机组和储能系统作为一个有机整体协调运行，当电网调度发送调频指令改变负荷时，首先将AGC指令发送至火电机组，火电机组随后将AGC指令转发至储能系统，火电机组和储能系统分别按照各自的算法逻辑进行响应，火电机组和储能系统没有配合，效率低，特别是当AGC指令变化特别大时，储能系统经常因为单独持续出力而导致储能系统SOC很快到达阈值无法继续响应，降低了调频性能指标。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供了一种储能系统与火电机组联合协调调频系统，在储能协调控制器的控制下，储能系统和火电机组相互配合，协调运行，获得的最大的收益，取消了储能调频系统中常规的能量管理系统，将PCS和电池系统的控制全部放置在储能协调控制器中，简化了储能调频系统。
[0005]一种储能系统与火电机组联合协调调频系统，包括远动装置、电厂DCS系统、储能协调控制器、测控装置、储能系统和储能系统高压侧开关，所述储能系统包括至少一个储能子系统，每个储能子系统包括变压器、双向PCS和电池系统，变压器的一侧与电网高压母线连接，变压器的另一侧与双向PCS连接；电池系统与双向PCS连接；所述远动装置与电厂DCS系统双向通讯连接；其特征在于：所述远动装置和电厂DCS系统分别与储能协调控制器连接，且远动装置与储能协调控制器单向通讯连接，电厂DCS系统与储能协调控制器双向通讯连接；所述储能协调控制器与双向PCS双向通讯连接，同时储能协调控制器与电池系统双向通讯连接；所述测控装置分别与电厂DCS系统、储能协调控制器、储能系统高压侧开关连接。
[0006]作为本技术的优选方案，所述储能协调控制器为可编程逻辑控制器PLC或者DCS控制系统。
[0007]通过上述设计方案，本技术可以带来如下有益效果：
[0008]1、本技术取消了储能调频系统中常规的能量管理系统，将双向PCS和电池系统的控制全部放置在储能协调控制器中，简化了储能调频系统。
[0009]2、本技术将火电机组和储能系统作为一个整体，协调控制，合理分配火电机组出力和储能系统出力，利用储能系统响应时间短，速度快、调节精度大、火电机组蓄能大，调节范围广的特点，大幅度的提高了响应时间，调节速率，调节精度三个调频性能指标。特别是当AGC指令变化特别大(AGC指令大于储能系统的最大出力时)时，储能系统和火电机组相互配合，获得的最大的收益，同时也增加了火电机组运行稳定性和安全性，进而增加了火电机组的寿命。
附图说明
[0010]此处的附图说明用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术申请的一部分，本技术示意性实施例及其说明用于理解本技术，并不构成本技术的不当限定，在附图中：
[0011]图1为本技术实施例中储能系统与火电机组联合协调调频系统的结构示意图。
[0012]图中：1
‑
远动装置；2
‑
电厂DCS系统；3
‑
储能协调控制器；4
‑
测控装置；5
‑
变压器；6
‑
双向PCS；7
‑
电池系统；8
‑
储能系统高压侧开关。
具体实施方式
[0013]为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本技术的实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0014]如图1所示，一种储能系统与火电机组联合协调调频系统，包括远动装置1、电厂DCS系统2、储能协调控制器3、测控装置4、储能子系统和储能系统高压侧开关8。
[0015]所述储能系统与火电机组联合协调调频系统中储能子系统包括若干个储能子系统，本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个、两个，三个等，除非另有明确具体的限定，每个储能子系统包括PCS集装箱和磷酸铁锂电池储能集装箱，数量各一个；PCS集装箱包括与电网高压母线连接的变压器5和与变压器5连接的双向PCS6(双向PCS即储能双向逆变器PCS)，所述磷酸铁锂电池储能集装箱包括与双向PCS6连接的电池系统7，本实施例以两个储能子系统进行说明，见图1。
[0016]所述远动装置1与电厂DCS系统2连接，远动装置1将电网调度中心发来AGC指令发送给电厂DCS系统2，电厂DCS系统2将储能功率和火电机组功率相加之后的联合功率发送给远动装置1，远动装置1将数据转换处理后经过远程通道送往电网调度中心，电网调度中心进行调频性能指标计算。远动装置1与储能协调控制器3连接，远动装置1将电网调度中心发来AGC指令发送给储能协调控制器3。电厂DCS系统2与储能协调控制器3连接，电厂DCS系统2将火电机组有功功率发送给储能协调控制器3，储能协调控制器3将火电机组功率指令发送给电厂DCS系统2，火电机组按照此功率指令进行调节。储能协调控制器3与双向PCS6连接，储能协调控制器3将储能功率指令发送给双向PCS6，同时控制双向PCS6交流侧开关的合闸、分闸、故障复位相关操作，双向PCS6将交流侧电压、交流侧电流、直流侧电压、直流侧电流等
信息发送给储能协调控制器3。储能协调控制器3与电池系统7连接，电池系统7将电池的SOC(电池荷电状态)、可充电容量、可放电容量、最大可充电功率、最大可放电功率等信息发送给储能协调控制器3，储能协调控制器3同时控制电池系统7的开机、停机、故障复位相关操作。测控装置4与储能系统高压侧开关8连接，储能系统高压侧开关8采用电气领域常规电气开关，属于现有技术此处不再详细赘述，通过测量储能系统高压侧开关8的电压和电流，从而计算出整个储能系统的实际有功功率，相比于现有通过通讯方式获取能量管理系统中的储能系统功率，未计算储能系统高压侧开关8本身的消耗，本技术测控装置4直接测量整个储能系统的有功功率，更为精确。测控装置4与储能协调控制器3连接，将测量的储能功率发送给储能协调控制器3。测控装置4与电厂DCS系统2连接，将测量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统与火电机组联合协调调频系统，包括远动装置(1)、电厂DCS系统(2)、储能协调控制器(3)、测控装置(4)、储能系统和储能系统高压侧开关(8)，所述储能系统包括至少一个储能子系统，每个储能子系统包括变压器(5)、双向PCS(6)和电池系统(7)，变压器(5)的一侧与电网高压母线连接，变压器(5)的另一侧与双向PCS(6)连接；电池系统(7)与双向PCS(6)连接；所述远动装置(1)与电厂DCS系统(2)双向通讯连接；其特征在于：所述远动装置(1)和电厂DCS系统(2)分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠言，王松寒，司瑞才，李佳，刘希闻，姚卓宏，周驰，杨小芬，金樱子，
申请(专利权)人：吉林省电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：