一种储能火电联合调频时火电机组控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:36709503 阅读:19 留言:0更新日期:2023-03-01 09:35
本申请涉及一种储能火电联合调频时火电机组控制方法,包括以下步骤:根据预先设定的储能系统补偿常数K,当P

【技术实现步骤摘要】
一种储能火电联合调频时火电机组控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及火电机组调频
,特别涉及一种储能火电联合调频时火电机组控制方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来,随着储能产业的发展,多种新型储能技术不断突破,在越来越多的场景实现示范应用。随着风电和光伏的并网量增加、互联大电网的快速发展、大容量发电和远距离输电,使得火电机组的调频任务更加繁重。传统火电机组一次调频负荷响应较慢,有1

2s的延时,特别具有直流炉的机组本身蓄热较低,锅炉响应效果具有较大滞后,若频率波动大,需要机组增出力时,对机组的响应速度和补偿量要求较高,机组在受限于锅炉、汽机特性等条件下响应效果不满足电网补偿要求。
[0003]储能调节能量转换快、响应快速且较稳定,为缓解火电机组的调频压力,提升火电机组的调频能力,可利用储能调节的特点,辅助火电机组实现增出力方向的调节,快速平衡电网频率。在电网频率跌落时,火电联合储能增出力,快速响应补偿电网频率;在电网频率增高时,火电迅速降出力,拉低电网频率。
[0004]目前国内储能系统直接在系统级参与调控的管理和补偿机制还未完善,在机组负荷响应时间、控制精度、调频性能上存在不足,无法完全满足电网需求。因此,如何提供一种储能火电联合一次调频时火电机组控制方法及装置,是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种储能火电联合调频时电机组控制方法,以解决现有技术中尚缺乏有效的储能系统直接参与机组调控,响应时间及控制精度不足的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
[0006]第一方面,本申请提供一种储能火电联合调频时火电机组控制方法,包括以下步骤:
[0007]根据预先设定的储能系统补偿常数K,当P
e
*及总目标补偿量ΔP的值均为正,且储能系统的目标补偿量KP
e
*的绝对值大于总目标补偿量ΔP的绝对值时,利用所述储能系统承担总目标补偿量进行调频补偿,否则利用储能系统与火电机组进行联合调频补偿,发送一次调频指令,其中:总目标补偿量ΔP由频差Δf转化而来,且K不大于1,P
e
*为储能系统的额定输出功率。
[0008]可选地,所述总目标补偿量ΔP由频差Δf转化而来,其计算公式为:
[0009][0010]其中,n
e
是火电机组的额定转速,L是火电机组的转速不等率,P
e
是火电机组的额定
功率,频差Δf为50Hz减去火电机组的实际频率的频差。
[0011]可选地,当所述储能系统的荷电状态低于下限阈值时,所述储能系统进行荷电状态的下限报警;当所述储能系统的荷电状态高于上限阈值时,所述储能系统进行荷电状态的上限报警。
[0012]可选地,当所述储能系统的荷电状态未进行荷电状态的下限报警或者上限报警,且当总目标补偿量ΔP的绝对值大于等于储能系统的额定输出功率P
e
*的绝对值时,所述储能系统的补偿量P*等于储能系统的额定输出功率P
e
*,否则,所述储能系统的补偿量P*等于总目标补偿量ΔP;当所述储能系统的荷电状态进行荷电状态的下限报警或者上限报警时,所述储能系统的额定输出功率P*为0。
[0013]可选地,当KP
e
*的值大于总目标补偿量ΔP的值时,所述储能系统承担全部的总目标补偿量;当KP
e
*的值小于总目标补偿量ΔP的值时,所述储能系统和火电机组进行联合调频,且所述储能系统承担的补偿量P*等于储能系统的额定输出功率P
e
*,总目标补偿量ΔP的值与所述储能系统承担的补偿量P*的值之差即剩余补偿量由火电机组承担。
[0014]可选地,所述火电机组发送的一次调频指令包括分配到火电机组的目标补偿量与一次调频前负荷指令复合后得到一次调频后负荷指令,并将所述一次调频后负荷指令送至火电机组的汽机主控。
[0015]可选地,当所述火电机组的实时有功功率与一次调频后负荷指令的偏差超出闭锁增减阈值后发生闭锁。
[0016]第二方面,本申请提供一种储能火电联合调频时火电机组控制装置,包括:第一函数发生器、乘法器以及绝对值比较器,其中:
[0017]所述第一函数发生器:用于根据将火电机组的频差Δf转化为总目标补偿量ΔP;
[0018]所述乘法器:用于利用预先设定的补偿常数K将储能系统的额定输出功率P
e
*转化为KP
e
*;
[0019]所述绝对值比较器:用于将KP
e
*的绝对值与总目标补偿量ΔP的绝对值进行比较;
[0020]当P
e
*的值及总目标补偿量ΔP均为正,且KP
e
*的绝对值大于总目标补偿量ΔP的绝对值时,利用所述储能系统承担火电机组的总目标补偿量进行调频补偿,否则利用储能系统与火电机组进行联合调频补偿,其中K不大于1。
[0021]可选地,还包括超限报警器,当所述储能系统的荷电状态低于下限阈值时,所述超限报警器进行下限报警;当所述储能系统的荷电状态高于上限阈值时,所述超限报警器进行上限报警。
[0022]可选地,还包括或门控制器、非门控制器及第三函数发生器,其中:当所述超限报警器未进行上限报警或下限报警,且当所述绝对值比较器对总目标补偿量ΔP绝对值大于等于P
e
*绝对值时,所述非门控制器及所述第三函数发生器控制所述储能设备的补偿量P*等于所述储能设备的额定输出功率P
e
*,否则,所述储能设备的补偿量P*等于总目标补偿量ΔP;当所述储能系统的荷电状态进行荷电状态的下限报警或者上限报警时,所述储能系统的额定输出功率P*为0。
[0023]可选地,还包括第二函数发生器及使能减法器,其中:当所述储能设备的补偿量P*的值大于总目标补偿量ΔP的值,且当所述超限报警器未进行报警时,所述第二函数发生器输出为0;当所述超限报警器进行报警时,所述第二函数发生器控制所述储能设备输出总目
标补偿量ΔP;当所述储能设备的补偿量P*的值小于总目标补偿量ΔP的值时,且当所述超限报警器未进行报警时,所述使能减法器计算总目标补偿量ΔP的值与P*的值之差,且所述储能系统承担的补偿量为P*,所述总目标补偿量ΔP的值与所述储能设备的补偿量P*的值之差则由火电机组承担。
[0024]可选地,还包括加法器,所述加法器用于将分配到火电机组的目标补偿量与一次调频前负荷指令复合后得到一次调频后负荷指令,并将所述一次调频后负荷指令送至火电机组的汽机主控。
[0025]可选地,还包括一闭锁条件触发器,所述闭锁条件触发器用于当所述火电机组的实时有功功率与一次调频后负荷指令的偏差超出闭锁增减阈值后本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,包括以下步骤:根据预先设定的储能系统补偿常数K,当P
e
*及总目标补偿量ΔP的值均为正,且储能系统的目标补偿量KP
e
*的绝对值大于总目标补偿量ΔP的绝对值时,利用所述储能系统承担总目标补偿量进行调频补偿,否则利用储能系统与火电机组进行联合调频补偿,发送一次调频指令,其中:总目标补偿量ΔP由频差Δf转化而来,且K不大于1,P
e
*为储能系统的额定输出功率。2.根据权利要求1所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,所述总目标补偿量ΔP由频差Δf转化而来,其计算公式为:其中,n
e
是火电机组的额定转速,L是火电机组的转速不等率,P
e
是火电机组的额定功率,频差Δf为50Hz减去火电机组的实际频率的频差。3.根据权利要求1所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,当所述储能系统的荷电状态低于下限阈值时,所述储能系统进行荷电状态的下限报警;当所述储能系统的荷电状态高于上限阈值时,所述储能系统进行荷电状态的上限报警。4.根据权利要求3所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,当所述储能系统的荷电状态未进行荷电状态的下限报警或者上限报警,且当总目标补偿量ΔP的绝对值大于等于储能系统的额定输出功率P
e
*的绝对值时,所述储能系统的补偿量P*等于储能系统的额定输出功率P
e
*,否则,所述储能系统的补偿量P*等于总目标补偿量ΔP;当所述储能系统的荷电状态进行荷电状态的下限报警或者上限报警时,所述储能系统的额定输出功率P*为0。5.根据权利要求4所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,当KP
e
*的值大于总目标补偿量ΔP的值时,所述储能系统承担全部的总目标补偿量;当KP
e
*的值小于总目标补偿量ΔP的值时,所述储能系统和火电机组进行联合调频,且所述储能系统承担的补偿量P*等于储能系统的额定输出功率P
e
*,总目标补偿量ΔP的值与所述储能系统承担的补偿量P*的值之差即剩余补偿量由火电机组承担。6.根据权利要求5所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,所述火电机组发送的一次调频指令包括分配到火电机组的目标补偿量与一次调频前负荷指令复合后得到一次调频后负荷指令,并将所述一次调频后负荷指令送至火电机组的汽机主控。7.根据权利要求6所述的储能火电联合调频时火电机组控制方法,其特征在于,当所述火电机组的实时有功功率与一次调频后负荷指令的偏差超出闭锁增减阈值后发生闭锁。8.一种储能火电联合调频时火电机组控制装置,其特征在于,包括:第一函数发生器、乘法器以及绝对值比较器,其中:所述第一函数发生器:用于根据将火电机组的频差Δf转化为总目标补偿量ΔP;所述乘法器:用于利用预先设定的补偿常数K将储能系统的额定输出功率P
e
*转化为KP
e
*;所述绝对值比较器:用于将KP
...

【专利技术属性】
技术研发人员:李元元高嵩于庆彬李军丁磊刘恩仁庞向坤石硕王毓琦路宽曲建璋丁浩天周长来姚常青王文宽
申请(专利权)人:国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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