一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，包括：S1：根据电网频率、速度变动率和动作幅度要求，计算一次调频理论负荷指令Q

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法


[0001]本专利技术涉及火电机组调频
，尤其一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源发电占比越来越大，因其发电间歇性、波动性、随机性等特性，为了提高机组调频能力部分火电机组配套了电池储能辅助调频，但大部分电池储能仅参与二次调频AGC(自动挡发电控制)调节，不参与一次调频；小部分电池储能参与机组一次调频，但其和机组的一次调频相互独立，调频过于频繁不利于电池寿命，且无法保证一次调频调节性能，尤其是电网出现大频差或机组出力达限工况。因此，需要结合机组和电池储能各自优势，对电池储能和机组原有一次调频控制策略进行综合考虑，使其满足各种工况下一次调频调节性能指标要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术创造主要解决电池储能辅助火电机组一次调频综合控制问题，通过分方向记忆单元叠加调频前负荷偏差指令，确保一次调频负荷调节增量满足要求；根据电池和机组状态参数，充分利用机组蓄热，并兼顾机组出力达限和大频差工况，对一次调频指令按规则进行分配，提升机组整体一次调频性能指标。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005]一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，包括以下具体步骤：
[0006]S1：根据电网频率、速度变动率和动作幅度要求，计算一次调频理论负荷指令Q
’
；
[0007]进一步的，所述步骤S1具体为：
[0008]根据电网频率f得出频差
△
f＝50
‑
f，然后经过死区函数；
[0009]根据电网调频速度变动率δ和动作幅度要求，计算一次调频理论负荷指令Q
’
；
[0010]一次调频理论负荷指令Q
’
动作幅度，根据电网规定的机组类型、额定负荷对应上下限，结合机组当前AGC指令速率后实际负荷指令Psp函数设置，保证一次调频上下限满足电网要求。
[0011]S2：结合调频动作前机组实际负荷指令与实际总负荷偏差，计算一次调频负荷叠加指令Q”；
[0012]进一步的，所述步骤S2具体为：
[0013]一次调频加负荷时，机组和电池总出力P
pv
大于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，利用分方向记忆调频前负荷偏差单元功能，将
△
MW输出给Q”；其中，
△
MW等于调频前机组和电池总出力Ppv经过一阶惯性后减去实际负荷指令Psp，即：
[0014]一次调频加负荷时，机组和电池总出力P
pv
小于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，将0输出给Q”；
[0015]一次调频减负荷时，机组和电池总出力P
pv
小于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，利用分方向记忆调频前负荷偏差单元功能，将
△
MW输出给Q”；
[0016]一次调频减负荷时，机组和电池总出力P
pv
大于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，将0输出给Q”。
[0017]S3：综合一次调频理论负荷指令好一次调频负荷叠加指令，得出一次调频总负荷指令Q0；
[0018]S4：根据电池SOC、电池出力P2、机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
、发电机出口功率P1和汽轮机综合阀位指令V，一次调频按照正常工况机组蓄热调频、机组出力达限电池调频、大频差工况电池和机组共同调频的原则，分配电池和机组一次调频负荷指令。
[0019]1)当
△
f＜0.1Hz，V＜95％，Q2＝Q0，Q1＝0；其中，
△
f为电网频差，V为汽轮机综合阀位指令，Q2为机组大频差一次调频负荷指令，Q0为一次调频总负荷指令，Q1为电池一次调频负荷指令；
[0020]2)当
△
f＜0.1Hz，V≥95％，Q0＞0时，Q1＝Q0，Q2＝0；
[0021]3)当
△
f＜0.1Hz，V≥95％，Q0＜0时，Q1＝0，Q2＝Q0；
[0022]4)当
△
f≥0.1Hz时，Q1＝P2，Q2＝Q0‑
P2；其中，P2为电池出力。
[0023]S5：对电池和机组的调频指令进行动态反向惯性计算，进行电池和机组负荷调节。
[0024]电池一次调频负荷指令Q1，经动态反向惯性计算后得到Q
10
，再送至电池负荷调节系统，参与电池负荷调节；
[0025]机组大频差一次调频负荷指令Q2，转换为调频综合阀位指令经动态反向惯性计算后得到Q
20
，送至机组DEH控制系统，调频快速开环调节；
[0026]机组大频差一次调频负荷指令Q2，经动态反向惯性计算后得到Q
21
，送至机组CCS控制系统，参与机组负荷闭环调节。
[0027]进一步的，所述动态反向惯性计算具体包括：
[0028]1)当一次调频负荷指令大于零时，输出结果为一次调频负荷指令与输出结果惯性取大，惯性时间为P
sp
与P
pv
偏差的3倍，一次调频负荷指令增加后从高点降低时，根据负荷偏差惯性恢复，提升一次调频加负荷积分电量指标；
[0029]2)当一次调频负荷指令小于零时，输出结果为一次调频负荷指令与输出结果惯性取小，惯性时间为P
sp
与P
pv
偏差的3倍；一次调频负荷指令减小后从低点升高时，根据负荷偏差惯性恢复，提升一次调频减负荷积分电量指标；
[0030]3)当一次调频负荷指令等于零时，输出结果为零。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032]本专利技术基于电池储能辅助火电机组现有的设备和系统特性，提出的一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，包含调频指令计算、分配、处理，综合各种因素协调电池和机组控制，能够提升机组整体一次调频性能指标。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术的逻辑流程框图；
[0035]图2是本专利技术的分方向记忆调频前负荷偏差单元逻辑流程图；
[0036]图3是本专利技术的动态反向惯性计算单元逻辑流程图。
具体实施方式
[0037]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1：根据电网频率、速度变动率和动作幅度要求，计算一次调频理论负荷指令Q
’
；S2：结合调频动作前机组实际负荷指令与实际总负荷偏差，计算一次调频负荷叠加指令Q”；S3：综合一次调频理论负荷指令好一次调频负荷叠加指令，得出一次调频总负荷指令Q0；S4：根据电池SOC、电池出力P2、机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
、发电机出口功率P1和汽轮机综合阀位指令V，按规则分配电池和机组的调频负荷指令；S5：对电池和机组的调频指令进行动态反向惯性计算，进行电池和机组负荷调节。2.根据权利要求1所述的一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：根据电网频率f得出频差
△
f＝50
‑
f，然后经过死区函数；根据电网调频速度变动率δ和动作幅度要求，计算一次调频理论负荷指令Q
’
；一次调频理论负荷指令Q
’
动作幅度，根据电网规定的机组类型、额定负荷对应上下限，结合机组当前AGC指令速率后实际负荷指令P
sp
函数设置，保证一次调频上下限满足电网要求。3.根据权利要求1所述的一种电池储能辅助火电机组一次调频控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：一次调频加负荷时，机组和电池总出力P
pv
大于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，利用分方向记忆调频前负荷偏差单元功能，将
△
MW输出给Q”；其中，
△
MW等于调频前机组和电池总出力Ppv经过一阶惯性后减去实际负荷指令Psp，即：一次调频加负荷时，机组和电池总出力P
pv
小于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，将0输出给Q”；一次调频减负荷时，机组和电池总出力P
pv
小于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，利用分方向记忆调频前负荷偏差单元功能，将
△
MW输出给Q”；一次调频减负荷时，机组和电池总出力P
pv
大于机组AGC速率后实际负荷指令P
sp
，将0输出给Q”。4.根据权利要求1所述的一种电池储能辅助火电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹包产，刘永红，赵宇，杜胜东，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：