基于风储系统的控制方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种基于风储系统的控制方法、装置、设备和存储介质。其中，获取风储系统中风电机组的并网端采集的电网频率关联数据；根据电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定；若电力系统频率不稳定，则根据风储系统的虚拟惯量，控制电力系统调频。这样做的好处在于能够通过虚拟惯量模拟对电力系统频率波动具有与传统同步发电机类似的惯量响应效果，从而弥补普通风电机组无法对电网频率支撑和缺失转动惯量的弱点，得到迟滞电力系统频率变化，维持系统频率稳定的效果。维持系统频率稳定的效果。维持系统频率稳定的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于风储系统的控制方法、装置、设备和存储介质


[0001]本申请实施例涉及电网调频
，尤其涉及一种基于风储系统的控制方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]目前，以煤炭为主的传统火力发电机组装机容量在电网中占比越来越少，风电等新能源电力结构逐渐稳定成型并将持续增长。
[0003]风电机组将风能转化为电能，虽然风能是一种蕴量巨大、清洁的可再生能源，但是风能的能量形式缺乏稳定性，具有不确定性、随机性、间歇性等问题，风电机组输出的电能并网后给电力系统稳定运行造成一定影响，也无法辅助电网进行调频。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种基于风储系统的控制方法、装置、设备和存储介质，以响应电力系统调频需求，维持电力系统频率的稳定。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种基于风储系统的控制方法，包括：
[0006]获取所述风储系统中风电机组的并网端采集的电网频率关联数据；
[0007]根据所述电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定；
[0008]若所述电力系统频率不稳定，则根据所述风储系统的虚拟惯量，控制电力系统调频。
[0009]第二方面，本申请实施例还提供了一种基于风储系统的控制装置，包括：
[0010]电网数据获取模块，用于获取所述风储系统中风电机组的并网端采集的电网频率关联数据；
[0011]系统稳定判断模块，用于根据所述电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定；
[0012]系统调频控制模块，用于若所述电力系统频率不稳定，则根据所述风储系统的虚拟惯量，控制电力系统调频。
[0013]第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：
[0014]一个或多个处理器；
[0015]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0016]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请第一方面实施例所提供的一种基于风储系统的控制方法。
[0017]第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例所提供的一种基于风储系统的控制方法。
[0018]本申请实施例的技术方案，根据风电机组并网端采集的电网频率关联数据，确定电力系统频率是否稳定，并通过风储系统的虚拟惯量辅助电力系统进行调频。这样做的好
处在于能够通过虚拟惯量模拟对电力系统频率波动具有与传统同步发电机类似的惯量响应效果，从而弥补普通风电机组无法对电网频率支撑和缺失转动惯量的弱点，得到迟滞电力系统频率变化，维持系统频率稳定的效果。
附图说明
[0019]图1是本申请实施例一提供的一种基于风储系统的控制方法的流程图；
[0020]图2是本申请实施例二提供的一种基于风储系统的控制方法的流程图；
[0021]图3A是本申请实施例三提供的一种风储系统的示意图；
[0022]图3B是本申请实施例三提供的一种风电场直流侧风储系统的示意图；
[0023]图4是本申请实施例四提供的一种基于风储系统的控制装置的结构图；
[0024]图5是本申请实施例五提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本申请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申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
[0026]实施例一
[0027]图1是本申请实施例一提供的一种基于风储系统的控制方法的流程图。本申请实施例可适用于风储系统辅助电力系统进行调频的情况，该方法可以由一种基于风储系统的控制装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件实现，并具体配置于电子设备中。
[0028]参考图1所示的一种基于风储系统的控制方法，具体包括如下步骤：
[0029]S110、获取风储系统中风电机组的并网端采集的电网频率关联数据。
[0030]其中，风储系统可以由风力发电场中的风机(即风电机组)和储能系统组成的，优选的，可以采用一机一储模式(即单台风电机组与单台电能储存系统组成一个风储系统)。储能系统可以采用现有技术中任意一种电能存储系统或装置，例如可以是飞轮储能系统，可以根据风电机组的数量和/或发电情况设置不同容量的飞轮储能系统，比如可以利用小容量飞轮储能系统作为单台风电机组的电能储蓄系统。电网频率关联数据可以包括但不限于电力系统的频率、频率偏差和频率变化率等。
[0031]可以理解的是，风电机组发电后向电网输电，此时应采集风电机组并入电网的一端(即并网端)的交流电的频率相关数据(即电网频率关联数据)。获取电网频率关联数据的方法可以是电压、电流、频率中的至少一种相关测量装置通过控制线直接连接在并网端对频率等信息进行采集。
[0032]S120、根据电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定。
[0033]根据前述步骤中获取的电网频率关联数据，判断为电网供电的电力系统的频率是否正常。
[0034]在一种可选实施方式中，所述根据电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定，可以包括：若电网频率关联数据符合预设阈值，则确定电力系统频率稳定；否则，确定电力系统频率不稳定。
[0035]其中，预设阈值可以是用于判断电力系统频率是否稳定的阈值区间，例如可以是
电力系统的频率阈值、频率偏差阈值和频率变化率阈值等。若电网频率关联数据在预设阈值之内，则判定电力系统频率稳定；若电网频率关联数据在预设阈值之外，则判定电力系统频率不稳定。
[0036]举例说明，假设当前电力系统的标准频率为50Hz，为电力系统的频率设置预设阈值为49.9Hz～50.5Hz，利用控制线采集风电机组并网端的电力系统频率，若电力系统频率在49.9Hz～50.5Hz范围以内，则认为电力系统的频率属于正常波动范围，即电力系统频率稳定；若电力系统频率在49.9Hz～50.5Hz范围以外，则认为电力系统的频率波动不正常，即电力系统频率不稳定。
[0037]S130、若电力系统频率不稳定，则根据风储系统的虚拟惯量，控制电力系统调频。
[0038]需要解释的是，在传统电网中，同步发电机为电网提供了大量机械惯量，能够与电网自然同步耦合，参与电网电压和/或频率的调节。当电力系统出现故障时，同步发电机的机械惯量可以提供足够的旋转备用容量以弥补系统功率缺失，避免触及系统低频减载保护等问题。然而风电机组无法像同步发电机那样为电网提供机械惯量，因此可以通过模拟出的惯量(虚拟惯量)为电网提供调频的能力。
[0039]具体的，利用风储系统的虚拟惯量，使风储系统模拟同步发电机产生惯性环节，从而迟滞电力系统的频率变化，减缓了电力系统频率的变化率。优选的，在惯性环节结束后，本实施例中的风储系统可以通过固有的风储控制器下发下垂控制指令，快速调整储能系统功率输出，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风储系统的控制方法，其特征在于，包括：获取所述风储系统中风电机组的并网端采集的电网频率关联数据；根据所述电网频率关联数据，判断电力系统频率是否稳定；若所述电力系统频率不稳定，则根据所述风储系统的虚拟惯量，控制电力系统调频。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风储系统的虚拟惯量控制电力系统调频，包括：根据所述虚拟惯量和所述电网频率关联数据，控制所述风储系统中储能系统的有功功率输出；根据所述储能系统的有功功率，控制所述电力系统进行一次调频。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟惯量由以下方式确定：根据所述风电机组的旋转动能、所述储能系统的存储能量和所述风电机组的额定容量，确定所述虚拟惯量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述储能系统的存储能量由以下方式确定：根据所述储能系统的额定功率，确定所述储能系统的存储能量。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述储能系统有功功率，控制所述电力系统进行一次调频，包括：在所述储能系统有功功率输出后，基于所述电网频率关联数据，对所述电力系统进行下垂控制。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于...

【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：