用于火储联合调频的控制装置及火储联合调频系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种用于火储联合调频的控制装置及火储联合调频系统，属于储能调频控制技术领域，装置包括：控制模块，用于基于接收到的调频指令、接收自运行决算模块的机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，向机组DCS控制系统发送第一控制指令，以及向电池EMS控制系统发送第二控制指令，以实现调频；其中，所述机组DCS控制系统用于控制火电机组的汽机和锅炉运行，所述电池EMS控制系统用于控制电池储能变流器；运行决算模块，用于基于获取的火电机组运行参数，得到机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，并将机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令发送至控制模块。本发明专利技术将火电机组和储能系统进行有效协同，实现调频，进一步提高电网调频能力。步提高电网调频能力。步提高电网调频能力。

【技术实现步骤摘要】
用于火储联合调频的控制装置及火储联合调频系统


[0001]本专利技术涉及储能调频控制
，具体地涉及一种用于火储联合调频的控制装置及一种火储联合调频系统。

技术介绍

[0002]新能源发电在我国电力系统的比重正在逐渐增加，但新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，限制了电网对新能源发电的消纳能力，因此加强电网建设并配备灵活性电源是解决新能源发电消纳问题的主要途径。为提高电网调频能力，国家鼓励现役火电机组耦合储能进一步提高运行灵活性，为电网提供调频服务。
[0003]随着国内储能技术的迅速发展、调频辅助服务政策的出台和电力现货市场的运行，采用储能辅助AGC调频项目陆续得到实施。目前，火电机组与储能系统联合控制方案是机组控制方式不受储能系统的影响，仍旧按照原来方式响应调度指令，储能系统则根据电网指令和机组实际出力的差决定充、放电，没有考虑机组AGC调节能力与储能调节能力的有效协同，储能在其中只是简单地起到“托底”作用。火电机组与储能系统的控制、监控依然相对独立，缺乏有效、深入、广泛的联合协同监测与控制，成为限制火储联合多场景应用的主要障碍。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种用于火储联合调频的控制装置及火储联合调频系统，用以解决上述的按照原来方式响应调度指令，储能系统则根据电网指令和机组实际出力的差决定充、放电，没有考虑机组AGC调节能力与储能调节能力的有效协同，储能在其中只是简单地起到“托底”作用。火电机组与储能系统的控制、监控依然相对独立，缺乏有效、深入、广泛的联合协同监测与控制，成为限制火储联合多场景应用的主要障碍的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种用于火储联合调频的控制装置，包括：
[0006]控制模块，用于基于接收到的调频指令、接收自运行决算模块的机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，向机组DCS控制系统发送第一控制指令，以及向电池EMS控制系统发送第二控制指令，以实现调频；其中，所述机组DCS控制系统用于控制火电机组的汽机和锅炉运行，所述电池EMS控制系统用于控制电池储能变流器；
[0007]运行决算模块，用于基于获取的火电机组运行参数，得到机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，并将机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令发送至控制模块。
[0008]可选的，所述控制模块用于基于解耦算法向机组DCS控制系统发送第一控制指令和向电池EMS控制系统发送第二控制指令。
[0009]可选的，所述火电机组运行参数包括：机组负荷、主汽温、主汽压、煤量、调门开度、给水流量、机组深调幅度、近8小时平均煤耗、供热流量和电池SOC均值。
[0010]可选的，所述机组推荐负荷指令采用以下计算公式计算得到：
[0011][0012]其中，G(s)为由机组负荷N、主蒸汽压力P与中间点温度T构成的输出矢量对于由给煤量B、调门开度μ与给水流量W构成的输入矢量的系统矩阵；L为机组深调幅度；C为近8小时平均煤耗；F为供热流量；SOC为电池SOC均值；k1、k2、k3与k4为比例系数。
[0013]可选的，所述系统矩阵G(s)的表达式为：
[0014][0015]其中，
[0016][0017]可选的，所述装置还包括：
[0018]决策模块，用于基于历史负荷曲线、平均煤耗、供热量、环境参数和电网交易政策，得到电网的每日负荷计划申报数据。
[0019]本专利技术还提供一种火储联合调频系统，包括上述的用于火储联合调频的控制装置、远程终端设备和调频辅助系统；
[0020]所述远程终端设备与电网、所述控制装置和所述调频辅助系统通信连接，用于基于接收自电网的AGC指令，向所述控制装置发送调频指令；
[0021]所述控制装置与所述调频辅助系统通信连接，用于基于调频指令和获取的火电机组运行参数，控制调频辅助系统以实现调频。
[0022]可选的，所述调频辅助系统包括：
[0023]机组DCS控制系统，用于通过控制机组协调控制系统和先进控制系统控制火电机组的汽机运行参数和锅炉运行参数，以实现调频；
[0024]电池EMS控制系统，用于通过控制电池储能变流器的输出量，以实现调频。
[0025]可选的，所述机组协调控制系统和所述电池储能变流器与所述远程终端设备通信连接。
[0026]可选的，所述火储联合调频系统还包括：
[0027]显示系统，与所述控制装置通信连接，用于实时显示汽机运行参数、锅炉运行参数和调频指令。
[0028]本技术方案将火电机组和储能系统进行有效协同，实现调频，通过有效、深入、广泛的联合协同监测与控制，提高运行灵活性，进一步提高电网调频能力。
[0029]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0030]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0031]图1是本专利技术提供的用于火储联合调频的控制装置的结构示意图；
[0032]图2是本专利技术提供的决策模块的结构示意图；
[0033]图3是本专利技术提供的火储联合调频系统的结构示意图；
[0034]图4是本专利技术提供的火电机组中再热式机组汽轮机的数学模型示意图；
[0035]图5是本专利技术提供的火电机组中发电机的数学模型示意图。
[0036]附图标记
[0037]1‑
控制装置；2
‑
调频辅助系统；
[0038]3‑
远程终端设备；4
‑
电网；
[0039]5‑
显示系统；11
‑
控制模块；
[0040]12
‑
运行决算模块；13
‑
决策模块；
[0041]21
‑
机组DCS控制系统；22
‑
电池EMS控制系统；
[0042]201
‑
汽机；202
‑
锅炉；
[0043]203
‑
电池储能变流器；211
‑
机组协调控制系统；
[0044]212
‑
先进控制系统。
具体实施方式
[0045]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0046]术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0047]此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难
以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于火储联合调频的控制装置，其特征在于，包括：控制模块(11)，用于基于接收到的调频指令、接收自运行决算模块(12)的机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，向机组DCS控制系统(21)发送第一控制指令，以及向电池EMS控制系统(22)发送第二控制指令，以实现调频；其中，所述机组DCS控制系统(21)用于控制火电机组的汽机(201)和锅炉(202)运行，所述电池EMS控制系统(22)用于控制电池储能变流器(203)；运行决算模块(12)，用于基于获取的火电机组运行参数，得到机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令，并将机组推荐负荷指令和电池推荐充放电指令发送至控制模块。2.根据权利要求1所述的用于火储联合调频的控制装置，其特征在于，所述控制模块(11)用于基于解耦算法向机组DCS控制系统(21)发送第一控制指令和向电池EMS控制系统(22)发送第二控制指令。3.根据权利要求1所述的用于火储联合调频的控制装置，其特征在于，所述火电机组运行参数包括：机组负荷、主汽温、主汽压、煤量、调门开度、给水流量、机组深调幅度、近8小时平均煤耗、供热流量和电池SOC均值。4.根据权利要求1所述的用于火储联合调频的控制装置，其特征在于，所述机组推荐负荷指令采用以下计算公式计算得到：其中，G(s)为由机组负荷N、主蒸汽压力P与中间点温度T构成的输出矢量对于由给煤量B、调门开度μ与给水流量W构成的输入矢量的系统矩阵；L为机组深调幅度；C为近8小时平均煤耗；F为供热流量；SOC为电池SOC均值；k1、k2、k3与k4为比例系数。5.根据权利要求4所述的用于火储联合调频的控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘杨，张杰，高斌斌，祝业青，潘云，杭伊煊，沈啸轩，周凯，侯深，郑贵荣，肖华宾，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：