一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法及系统，该方法包括建立等调频容量的飞轮储能辅助火电机组参与电网一次调频模型；根据电网频率值和火电机组调差系数确定电网频率偏差、频率变化率以及一次调频指令；根据电网频率变化率以及飞轮SOC，并利用模糊控制器，确定滤波时间常数；根据滤波时间常数和一次调频指令以及低通滤波器确定低频分量和高频分量；根据高频分量、虚拟下垂功率信号以及第一控制器和第二控制器，确定飞轮储能系统实际输出功率和火电机组补充功率；根据火电机组补充功率以及低频分量确定火电机组实际调频指令。本发明专利技术可提升电网频率稳定，平滑火电机组出力。火电机组出力。火电机组出力。

【技术实现步骤摘要】
一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网调频领域，特别是涉及一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着中国能源结构转型步伐的加快，可再生能源比例将进一步增加，电力系统逐步向新型电力系统转化，而新型电力系统的最主要的特征之一是风、光等可再生能源发电大量接入以后，导致原来完全可控或者绝大部分可控变成了不可控，从而使得电力系统的属性和特征都发生了巨大的变化。电源端发电侧的不可控给电网频率安全带来了巨大挑战，因此需要引入新的调频手段缓解火电机组调频压力。
[0003]飞轮储能作为储能系统的一种，具备爬坡速率快、响应时间短、可频繁充放电等优势。飞轮辅助火电机组进行电网调频不仅可以提高响应速度和调节精度，同时还能保障火电机组在短时间内输出功率不会发生太大变化，节省煤耗，延长机组使用寿命。因此在如今突出火电机组灵活性的背景下，研究飞轮储能系统辅助火电机组调频具有十分重要的现实和指导意义。
[0004]国内外学者们对储能参与电网一次调频控制策略开展了大量的研究。现有研究储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法，其特征在于，包括：建立等调频容量的飞轮储能辅助火电机组参与电网一次调频模型；所述等调频容量的飞轮储能辅助火电机组参与电网一次调频模型用于定量分析储能与火电的动态互补耦合关系，并且在火电机组设置用于表征储能替代火电机组调频容量的变量；获取电网频率值和火电机组调差系数；根据电网频率值和火电机组调差系数确定电网频率偏差、频率变化率以及一次调频指令；根据电网频率变化率以及飞轮储能系统的飞轮SOC，并利用模糊控制器，确定滤波时间常数；根据滤波时间常数和一次调频指令以及低通滤波器确定低频分量和高频分量；所述低频分量作为火电机组一次调频参考指令；所述高频分量作为飞轮储能系统的一个输入量；根据高频分量、虚拟下垂功率信号和以飞轮SOC为自变量的Logistic回归函数对飞轮出力限制的第一控制器和第二控制器，确定飞轮储能系统实际输出功率和火电机组补充功率；根据火电机组补充功率以及低频分量确定火电机组实际调频指令；根据火电机组实际调频指令、飞轮储能系统实际输出功率以及等调频容量的飞轮储能辅助火电机组参与电网一次调频模型进行调频。2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法，其特征在于，所述以飞轮SOC为自变量的Logistic回归函数，具体包括以下公式：所述以飞轮SOC为自变量的Logistic回归函数，具体包括以下公式：其中，P
d
为放电功率，P
c
为充电功率，P
m
为飞轮储能系统额定最大输出功率，SOC
max
为飞轮储能系统最大荷电状态允许值，SOC
min
为飞轮储能系统允许最小荷电状态值，K、P、P0、b、r为常量。3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法，其特征在于，所述根据高频分量、虚拟下垂功率信号和以飞轮SOC为自变量的Logistic回归函数对飞轮出力限制的第一控制器和第二控制器，确定飞轮储能系统实际输出功率和火电机组补充功率，具体包括：第一控制器利用以飞轮SOC为自变量的Logistic回归函数对高频分量进行限制，并根据第一控制器的输出、高频分量确定火电机组补充功率；第二控制器利用第一控制器的输出和虚拟下垂功率信号确定的飞轮的理论应发功率以及飞轮SOC确定飞轮储能系统实际输出功率。4.根据权利要求3所述的一种飞轮储能参与电网一次调频协调控制方法，其特征在于，所述第一控制器的输出，具体包括以下公式：
其中，P
af1
为第一控制器的输出，P
d
为放电功率，P
c
为充电功率，P
rf1
为根据高频分量确定的输入。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，陈彪，高嵩，房方，李沂洹，洪烽，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：