基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法技术

本申请提出一种基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法，其中，该方法包括：根据电网母线的频率值计算火力发电机组进行一次调频所需的目标功率增量；采集飞轮储能装置的实时转速，根据实时转速计算飞轮储能装置能够实时输出的最大功率增量；根据电池储能装置的额定功率值和实时功率值计算锂电池储能装置能够实时输出的最大功率增量；结合飞轮储能装置和锂电池储能装置的实际功率调节能力以及发电机的转速，动态分配一次调频中飞轮储能装置、锂电池储能装置和机组提供的功率增量。该方法将储能资源参与到发电机组自动发电控制中，改善了调频效果，提高调频响应速度。提高调频响应速度。提高调频响应速度。

【技术实现步骤摘要】
基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法。

技术介绍

[0002]随着用电需求的不断增大,对电力系统中的火力发电机组等设备进行合理的管理变得愈加重要。在电网中，用户的用电需求需要与发电机组产生的电能相适应，当产生不平衡状态时需要对发电机组进行调整。主要的调整手段包括一次调频和二次调频等。
[0003]相关技术中，对火力发电机组进行一次调频时，通常是基于机组自身固有的调频功能进行自动发电控制。比如，具有纯液压调速系统的发电机组根据油压信号调节机组的气门进行相应的动作，对机组输出进行调节等。然而，上述的调频方式，仅基于机组的自动发电控制模式进行调频，在某些情况下可能无法满足一次调频所需的功率增量，调频效果较差，无法达到预期的调频效果，且调频的响应速度较慢。

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，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提出一种基于基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频系统。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
[0008]为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法，包括：
[0009]采集电网母线的频率值,根据所述频率值计算火力发电机组进行一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0010]采集飞轮储能装置的实时转速，根据所述实时转速计算所述飞轮储能装置能够实时输出的最大功率增量ΔP
F
；
[0011]采集锂电池储能装置的荷电状态、额定功率值和实时功率值，根据所述额定功率值和所述实时功率值计算所述锂电池储能装置能够实时输出的最大功率增量ΔP
B
；
[0012]结合所述飞轮储能装置和所述锂电池储能装置的实际功率调节能力以及发电机的转速，动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量。
[0013]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0014]在所述目标功率增量ΔP大于零、所述实时转速大于最小转速且小于最大转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP、所述ΔP
F
和所述Δ
P
B
之间的关系，
[0015]如果所述ΔP
F
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0016]如果所述ΔP大于所述ΔP
F
，且所述ΔP
F
与所述ΔP
B
的和大于所述ΔP，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述锂电池储能装置补充缺额功率。
[0017]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0018]在所述目标功率增量ΔP大于零、所述实时转速大于最小转速和所述荷电状态大于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP和所述ΔP
F
之间的关系，
[0019]如果所述ΔP
F
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0020]如果所述ΔP大于所述ΔP
F
，且所述ΔP
F
大于零，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述机组提供缺额功率。
[0021]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0022]在所述目标功率ΔP增量大于零、所述实时转速等于最小转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP和所述ΔP
B
之间的关系，
[0023]如果所述ΔP
B
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述锂电池储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0024]如果所述ΔP大于所述ΔP
B
，且所述ΔP
B
大于零，则由所述机组提供缺额功率。
[0025]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0026]在所述目标功率增量ΔP小于零、所述实时转速小于最大转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP、所述ΔP
F
和所述ΔP
B
之间的关系，
[0027]如果所述ΔP
F
的绝对值大于所述ΔP的绝对值，且所述ΔP的绝对值大于零，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0028]如果所述ΔP的绝对值大于所述ΔP
F
的绝对值，所述ΔP
F
的绝对值大于零，且所述ΔP
F
的绝对值与所述ΔP
B
的绝对值的和大于所述ΔP的绝对值，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述锂电池储能装置补充缺额功率。
[0029]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0030]在所述目标功率增量ΔP小于零、所述实时转速小于最大转速和所述荷电状态大于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP和所述ΔP
F
之间的关系，
[0031]如果所述ΔP
F
的绝对值大于所述ΔP的绝对值，且所述ΔP的绝对值大于零，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；
[0032]如果所述ΔP的绝对值大于所述ΔP
F
的绝对值，且所述ΔP
F
的绝对值大于零，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述机组补充缺额功率。
[0033]可选地，在本专利技术的一个实施例中，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：
[0034]在所述目标功率增量ΔP大于零、所述实时转速大于最小转速、所述荷电状态大于0.2且小于0.8以及所述ΔP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于飞轮储能的混合储能火力发电机组的一次调频方法，其特征在于，包括以下步骤：采集电网母线的频率值,根据所述频率值计算火力发电机组进行一次调频所需的目标功率增量ΔP；采集飞轮储能装置的实时转速，根据所述实时转速计算所述飞轮储能装置能够实时输出的最大功率增量ΔP
F
；采集锂电池储能装置的荷电状态、额定功率值和实时功率值，根据所述额定功率值和所述实时功率值计算所述锂电池储能装置能够实时输出的最大功率增量ΔP
B
；结合所述飞轮储能装置和所述锂电池储能装置的实际功率调节能力以及发电机的转速，动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量。2.根据权利要求1所述的调频方法，其特征在于，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：在所述目标功率增量ΔP大于零、所述实时转速大于最小转速且小于最大转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP、所述ΔP
F
和所述ΔP
B
之间的关系，如果所述ΔP
F
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；如果所述ΔP大于所述ΔP
F
，且所述ΔP
F
与所述ΔP
B
的和大于所述ΔP，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述锂电池储能装置补充缺额功率。3.根据权利要求1所述的调频方法，其特征在于，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：在所述目标功率增量ΔP大于零、所述实时转速大于最小转速和所述荷电状态大于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP和所述ΔP
F
之间的关系，如果所述ΔP
F
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述飞轮储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；如果所述ΔP大于所述ΔP
F
，且所述ΔP
F
大于零，则对所述飞轮储能装置进行虚拟下垂控制和惯性控制，并由所述机组提供缺额功率。4.根据权利要求1所述的调频方法，其特征在于，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：在所述目标功率ΔP增量大于零、所述实时转速等于最小转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP和所述ΔP
B
之间的关系，如果所述ΔP
B
大于所述ΔP，则控制所述机组的汽轮机调门和功率保持不变，由所述锂电池储能装置提供所述一次调频所需的目标功率增量ΔP；如果所述ΔP大于所述ΔP
B
，且所述ΔP
B
大于零，则由所述机组提供缺额功率。5.根据权利要求1所述的调频方法，其特征在于，所述动态分配所述一次调频中所述飞轮储能装置、所述锂电池储能装置和所述机组提供的功率增量，包括：在所述目标功率增量ΔP小于零、所述实时转速小于最大转速和所述荷电状态大于0.2且小于0.8的情况下，判断所述目标功率增量ΔP、所述ΔP
F
和所述ΔP
B
之间的关系，
如果所述ΔP
F
的绝对值大于所述ΔP的绝对值，且所述ΔP的绝对值大于零，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷悦，孙钢虎，杨沛豪，兀鹏越，柴琦，王小辉，寇水潮，高峰，燕云飞，王志强，苏森，
申请(专利权)人：华驰动能北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：