一种飞轮储能系统参与AGC调频的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系统参与AGC调频的控制方法及系统，涉及AGC调频技术领域，当飞轮储能系统处于响应阶段，根据发电机组的实时功率和初始功率计算飞轮储能系统的第一实时功率指令，当飞轮储能系统处于爬坡阶段，根据爬坡阶段终点对应的第二目标功率和发电机组的实时功率计算飞轮储能系统的第二实时功率指令，当飞轮储能系统处于维持阶段，根据变化后的AGC功率指令和发电机组的实时功率计算飞轮储能系统的第三实时功率指令，并根据各个阶段的实时功率指令控制飞轮储能系统工作，通过飞轮储能系统辅助发电机组跟踪AGC功率指令，可提高AGC功率指令的跟踪效率和跟踪效果。可提高AGC功率指令的跟踪效率和跟踪效果。可提高AGC功率指令的跟踪效率和跟踪效果。

【技术实现步骤摘要】
一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及AGC调频
，特别是涉及一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制方法及系统。

技术介绍

[0002]AGC(Automatic Generation Control，自动发电控制)是调节发电机组的出力输出以响应功率的变化的系统。发电机组作为主要的调频电源，通过不断调节自身出力来响应系统的频率变化，但由于发电机组存在响应时滞长、机组爬坡速率低等问题，因此在跟踪AGC功率指令时，往往存在响应时间长、跟踪效果差等问题。
[0003]随着储能电池成本的显著下降，储能系统在电力系统发、输、配、用等各个领域的应用迅速展开，对于高频波动的随机功率分量及部分脉动分量，储能系统具备几乎实时响应的能力，且飞轮储能系统可以短时输出较大功率。如果能够使用飞轮储能系统来辅助发电机组进行调频，将会大大提升AGC功率指令的跟踪效率和跟踪效果。
[0004]基于此，亟需一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制方法及系统，通过飞轮储能系统辅助发电机组跟踪AGC功率指令，可提高AGC功率指令的跟踪效率和跟踪效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制方法，用于在发电机组跟踪AGC功率指令时，控制飞轮储能系统辅助跟踪AGC功率指令，所述控制方法包括：
[0008]获取发电机组在AGC功率指令发生变化的变化时刻的初始功率，并根据所述发电机组在跟踪变化后的AGC功率指令时输出的实时功率确定飞轮储能系统所处阶段；
[0009]当所述飞轮储能系统处于响应阶段，根据所述发电机组的实时功率和所述初始功率计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令，并根据所述第一实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出响应阶段的预设条件；
[0010]当所述飞轮储能系统处于爬坡阶段，根据爬坡阶段终点对应的第二目标功率和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮储能系统的第二实时功率指令，并根据所述第二实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出爬坡阶段的预设条件；
[0011]当所述飞轮储能系统处于维持阶段，根据所述变化后的AGC功率指令和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮储能系统的第三实时功率指令，并根据所述第三实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出维持阶段的预设条件。
[0012]在一些实施例中，所述根据所述发电机组在跟踪变化后的AGC功率指令时输出的实时功率确定飞轮储能系统所处阶段具体包括：根据预设的响应阶段起点和预设的响应阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于响应阶段；根据预设的爬坡阶段起点和预设的爬坡阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于爬坡阶段；根据预设的维持阶段起点和预设的维
持阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于维持阶段；
[0013]其中，所述预设的响应阶段起点为：所述AGC功率指令发生变化；
[0014]所述预设的响应阶段终点为：所述发电机组的实时功率与所述初始功率的差值的绝对值大于第一预设偏差值；
[0015]所述预设的爬坡阶段起点为：所述发电机组的实时功率达到第一目标功率；所述第一目标功率的计算公式为：P1＝P0+a*(P
agc
‑
P0)；其中，P1为第一目标功率；P0为初始功率；a为第一比例；P
agc
为变化后的AGC功率指令；
[0016]所述预设的爬坡阶段终点为：所述发电机组的实时功率达到第二目标功率；所述第二目标功率的计算公式为：P2＝P0+b*(P
agc
‑
P0)；其中，P2为第二目标功率；P0为初始功率；b为第二比例；P
agc
为变化后的AGC功率指令；b>a；
[0017]所述预设的维持阶段起点为：所述发电机组的实时功率和所述变化后的AGC功率指令相等；
[0018]所述预设的维持阶段终点为：所述AGC功率指令发生变化。
[0019]在一些实施例中，在获取发电机组在AGC功率指令发生变化的变化时刻的初始功率之前，所述控制方法还包括：判断AGC功率指令是否发生变化，具体包括：
[0020]判断当前时刻的AGC功率指令与上一变化时刻的AGC功率指令的差值的绝对值是否大于第二预设偏差值；若是，则AGC功率指令发生变化，并将所述当前时刻记为变化时刻。
[0021]在一些实施例中，所述根据所述发电机组的实时功率和所述初始功率计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令具体包括：
[0022]判断所述变化后的AGC功率指令是否大于所述发电机组的实时功率；
[0023]若是，则以所述发电机组的实时功率和所述初始功率作为输入，利用第一计算公式计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令；
[0024]若否，则以所述发电机组的实时功率和所述初始功率作为输入，利用第二计算公式计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令；
[0025]所述第一计算公式为：P
flywheel
＝P
stable
‑
(P
‑
P0)；其中，P
flywheel
为第一实时功率指令；P
stable
为发电机组的稳态功率偏差；P为发电机组的实时功率；P0为初始功率；
[0026]所述第二计算公式为：P
flywheel
＝
‑
P
stable
‑
(P
‑
P0)。
[0027]在一些实施例中，所述退出响应阶段的预设条件为：所述飞轮储能系统达到预设的响应阶段终点；或者，所述飞轮储能系统达到预设的爬坡阶段触发条件；
[0028]当所述变化后的AGC功率指令大于所述发电机组的实时功率时，所述预设的爬坡阶段触发条件为：所述发电机组的实时功率与所述飞轮储能系统的最大可输出功率的和大于爬坡阶段终点对应的第二目标功率；
[0029]当所述变化后的AGC功率指令小于所述发电机组的实时功率时，所述预设的爬坡阶段触发条件为：所述发电机组的实时功率与所述飞轮储能系统的最大可输出功率的差值小于爬坡阶段终点对应的第二目标功率。
[0030]在一些实施例中，所述根据爬坡阶段终点对应的第二目标功率和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮储能系统的第二实时功率指令具体包括：
[0031]计算爬坡阶段终点对应的第二目标功率与所述发电机组的实时功率的差值，得到所述飞轮储能系统的第二实时功率指令。
[0032]在一些实施例中，所述退出爬坡阶段的预设条件为：所述飞轮储能系统达到预设的爬坡阶段终点；或者，所述AGC功率指令发生变化。
[0033]在一些实施例中，所述根据所述变化后的AGC功率指令和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞轮储能系统参与AGC调频的控制方法，用于在发电机组跟踪AGC功率指令时，控制飞轮储能系统辅助跟踪AGC功率指令，其特征在于，所述控制方法包括：获取发电机组在AGC功率指令发生变化的变化时刻的初始功率，并根据所述发电机组在跟踪变化后的AGC功率指令时输出的实时功率确定飞轮储能系统所处阶段；当所述飞轮储能系统处于响应阶段，根据所述发电机组的实时功率和所述初始功率计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令，并根据所述第一实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出响应阶段的预设条件；当所述飞轮储能系统处于爬坡阶段，根据爬坡阶段终点对应的第二目标功率和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮储能系统的第二实时功率指令，并根据所述第二实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出爬坡阶段的预设条件；当所述飞轮储能系统处于维持阶段，根据所述变化后的AGC功率指令和所述发电机组的实时功率计算所述飞轮储能系统的第三实时功率指令，并根据所述第三实时功率指令控制所述飞轮储能系统工作，直至达到退出维持阶段的预设条件。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述发电机组在跟踪变化后的AGC功率指令时输出的实时功率确定飞轮储能系统所处阶段具体包括：根据预设的响应阶段起点和预设的响应阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于响应阶段；根据预设的爬坡阶段起点和预设的爬坡阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于爬坡阶段；根据预设的维持阶段起点和预设的维持阶段终点判断所述飞轮储能系统是否处于维持阶段；其中，所述预设的响应阶段起点为：所述AGC功率指令发生变化；所述预设的响应阶段终点为：所述发电机组的实时功率与所述初始功率的差值的绝对值大于第一预设偏差值；所述预设的爬坡阶段起点为：所述发电机组的实时功率达到第一目标功率；所述第一目标功率的计算公式为：P1＝P0+a*(P
agc
‑
P0)；其中，P1为第一目标功率；P0为初始功率；a为第一比例；P
agc
为变化后的AGC功率指令；所述预设的爬坡阶段终点为：所述发电机组的实时功率达到第二目标功率；所述第二目标功率的计算公式为：P2＝P0+b*(P
agc
‑
P0)；其中，P2为第二目标功率；P0为初始功率；b为第二比例；P
agc
为变化后的AGC功率指令；b>a；所述预设的维持阶段起点为：所述发电机组的实时功率和所述变化后的AGC功率指令相等；所述预设的维持阶段终点为：所述AGC功率指令发生变化。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在获取发电机组在AGC功率指令发生变化的变化时刻的初始功率之前，所述控制方法还包括：判断AGC功率指令是否发生变化，具体包括：判断当前时刻的AGC功率指令与上一变化时刻的AGC功率指令的差值的绝对值是否大于第二预设偏差值；若是，则AGC功率指令发生变化，并将所述当前时刻记为变化时刻。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述发电机组的实时功率和所述初始功率计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令具体包括：判断所述变化后的AGC功率指令是否大于所述发电机组的实时功率；若是，则以所述发电机组的实时功率和所述初始功率作为输入，利用第一计算公式计
算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令；若否，则以所述发电机组的实时功率和所述初始功率作为输入，利用第二计算公式计算所述飞轮储能系统的第一实时功率指令；所述第一计算公式为：P
flywheel
＝P
stable
‑
(P
‑
P0)；其中，P
flywheel
为第一实时功率指令；P
stable
为发电机组的稳态功率偏差；P为发电机组的实时功率；P0为初始功率；所述第二计算公式为：P
flywheel
＝
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峰，罗志炜，丁浩天，梁璐，禹梅，魏波，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：