一种针对调频死区的混合储能系统控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种针对调频死区的混合储能系统控制方法，包括，S1:采集混合储能系统的实时频率信号，超级电容与锂电池荷电状态，根据实时频率信号与额定工作频率计算当前时刻的频率偏差，根据超级电容与锂电池荷电状态获取超级电容频率调节范围与锂电池频率调节范围；S2:判断频率变化量是否在超级电容频率调节范围内；S3:若频率变化量在超级电容频率调节范围内，则判断频率变化量是否在锂电池频率调节范围内；S4:若频率变化量在锂电池频率调节范围内，则判断频率变化量是否在机组调频范围内；S5:根据S2

【技术实现步骤摘要】
一种针对调频死区的混合储能系统控制方法


[0001]本专利技术属于调频控制领域。

技术介绍

[0002]随着“双碳”目标的指引，清洁能源成了未来能源的主要趋势，传统电力行业紧跟能源结构的变化做出积极调整。新能源并网容量的增加，同时也带来了电网频率环境的恶化，频率振荡问题日益严重。针对频率振荡问题，目前的调频设备主要还是以发电机组为主，恶化的调频环境使得机组频繁动作、磨损加剧，严重威胁着机组运行安全性和可靠性。
[0003]在新能源消纳过程中，储能是最关键的一个环节。随着储能技术的成熟，在发电侧结合储能辅助火电机组进行调频收到了很大的成效。利用储能响应速度快、控制灵活的特点，可以有效改善机组调频性能，减少机组动作次数，延长机组运行寿命。由于火电机组旋转惯性、机械特性等原因，存在一定的调节死区，即在速度持续变化的总范围内，由调速系统控制的阀门位置没有可测量的变化，一般设置为
±
0.033Hz。目前储能辅助调频项目默认储能系统的死区与机组相同，没有最大程度上发挥储能的优势，极大地降低了储能的利用率。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术的目的在于提出一种针对调频死区的混合储能系统控制方法，用于改善机组的综合调频性能，提高机组的运行寿命。
[0006]为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种针对调频死区的混合储能系统控制方法，包括：
[0007]S1:采集混合储能系统的实时频率信号，超级电容与锂电池荷电状态，根据所述实时频率信号与额定工作频率计算当前时刻的频率偏差，根据所述超级电容与锂电池荷电状态获取超级电容频率调节范围与锂电池频率调节范围；
[0008]S2:判断频率变化量是否在所述超级电容频率调节范围内，其中，所述频率变化量为所述频率偏差取绝对值；
[0009]S3:若所述频率变化量在所述超级电容频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在所述锂电池频率调节范围内；
[0010]S4:若所述频率变化量在所述锂电池频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在机组调频范围内；
[0011]S5:根据S2
‑
S4中获取的所述频率变化量的扰动特征，确定所述混合储能系统的调频单元的功率分配。
[0012]另外，根据本专利技术上述实施例的一种针对调频死区的混合储能系统控制方法还可以具有以下附加的技术特征：
[0013]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述继续判断所述频率变化量|Δf|是否在
所述锂电池频率调节范围内，还包括：
[0014]若所述频率变化量|Δf|不在所述锂电池频率调节范围内，则通过超级电容来响应频率变化；此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
K
SC
·
Δf，其中K
SC
为超级电容的单位调节功率系数。
[0015]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述继续判断所述频率变化量|Δf|是否在机组调频范围内，包括：
[0016]若所述频率变化量|Δf|不在机组调频范围内，则通过超级电容和锂电池共同响应频率波动，此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
(K
SC
+K
Li
+K
G
)
·
Δf，其中K
G
、K
SC
、K
Li
分别为机组、超级电容、锂电池的单位调节功率系数。
[0017]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，在根据S2
‑
S4中获取的所述频率变化量的扰动特征，确定所述混合储能系统的调频单元的功率分配之后，还包括：
[0018]判断频率变化率，即单位时间内频率的变化量，当所述频率变化率df/dt＝0时，则确定频率已经达到稳定状态，调频过程结束。
[0019]为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种针对调频死区的混合储能系统控制装置，包括以下模块：
[0020]采集模块，用于采集混合储能系统的实时频率信号，超级电容与锂电池荷电状态，根据所述实时频率信号与额定工作频率计算当前时刻的频率偏差，根据所述超级电容与锂电池荷电状态获取超级电容频率调节范围与锂电池频率调节范围；
[0021]第一判断模块，用于判断频率变化量是否在所述超级电容频率调节范围内，其中，所述频率变化量为所述频率偏差取绝对值；
[0022]第二判断模块，用于若所述频率变化量在所述超级电容频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在所述锂电池频率调节范围内；
[0023]第三判断模块，用于若所述频率变化量在所述锂电池频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在机组调频范围内；
[0024]分配模块，用于根据所述第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块中获取的所述频。
[0025]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第二判断模块，还用于：
[0026]若所述频率变化量|Δf|不在所述锂电池频率调节范围内，则通过超级电容来响应频率变化；此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
K
SC
·
Δf，其中K
SC
为超级电容的单位调节功率系数。
[0027]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第三判断模块，还用于：
[0028]若所述频率变化量|Δf|不在机组调频范围内，则通过超级电容和锂电池共同响应频率波动，此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
(K
SC
+K
Li
+K
G
)
·
Δf，其中K
G
、K
SC
、K
Li
分别为机组、超级电容、锂电池的单位调节功率系数。
[0029]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括第四判断模块，用于：
[0030]判断频率变化率，即单位时间内频率的变化量，当所述频率变化率df/dt＝0时，说明频率已经达到稳定状态，调频过程结束。
[0031]为达上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理
器执行所述计算机程序时，实现如上所述的一种针对调频死区的混合储能系统控制方法。
[0032]为达上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种针对调频死区的混合储能系统控制方法。
[0033]本专利技术实施例提出的针对调频死区的混合储能系统控制方法，解决了目前储能辅助调频项目默认储能系统的死区与机组相同，没有最大程度上发挥储能的优势，极大地降低了储能的利用率的问题。
附图说明
[0034]本专利技术上述的和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对调频死区的混合储能系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:采集混合储能系统的实时频率信号，超级电容与锂电池荷电状态，根据所述实时频率信号与额定工作频率计算当前时刻的频率偏差，根据所述超级电容与锂电池荷电状态获取超级电容频率调节范围与锂电池频率调节范围；S2:判断频率变化量是否在所述超级电容频率调节范围内，其中，所述频率变化量为所述频率偏差取绝对值；S3:若所述频率变化量在所述超级电容频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在所述锂电池频率调节范围内；S4:若所述频率变化量在所述锂电池频率调节范围内，则判断所述频率变化量是否在机组调频范围内；S5:根据S2
‑
S4中获取的所述频率变化量的扰动特征，确定所述混合储能系统的调频单元的功率分配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述继续判断所述频率变化量|Δf|是否在所述锂电池频率调节范围内，还包括：若所述频率变化量|Δf|不在所述锂电池频率调节范围内，则通过超级电容来响应频率变化；此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
K
SC
·
Δf，其中K
SC
为超级电容的单位调节功率系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述继续判断所述频率变化量|Δf|是否在机组调频范围内，包括：若所述频率变化量|Δf|不在机组调频范围内，则通过超级电容和锂电池共同响应频率波动，此时调频单元的功率变化情况ΔP＝
‑
(K
SC
+K
Li
+K
G
)
·
Δf，其中K
G
、K
SC
、K
Li
分别为机组、超级电容、锂电池的单位调节功率系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据S2
‑
S4中获取的所述频率变化量的扰动特征，确定所述混合储能系统的调频单元的功率分配之后，还包括：判断频率变化率，即单位时间内频率的变化量，当所述频率变化率df/dt＝0时，则确定频率已经达到稳定状态，调频过程结束。5.一种针对调频死区的混合储能系统控制装置，其特征在于，包括以下模块：采集模块，用于采集混合储能系统的实时频率信号，超级电容与锂电池荷电状态，根据所述实时频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕云飞，孙刚虎，兀鹏越，王小辉，柴琦，寇水潮，高峰，薛磊，贺婷，杨沛豪，赵俊博，郭新宇，张立松，陈予伦，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：