并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质技术方案

本申请揭示了并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质，其中方法应用于并网发电系统，该方法包括：当所述负载功率低于第一预设值时，控制所述第一发电子系统的所述储能飞轮阵列进入预设功率工作状态；当所述负载功率大于所述第一预设值时，控制所述储能飞轮阵列增加功率输出，并且在所述储能飞轮阵列处于满功率工作状态且所述储能飞轮阵列不满足所述负载功率对应的功率输出需求时，控制所述第二发电子系统向所述交流电网输出电能。从而通过第一发电子系统采用满功率工作状态进行二次发电以向交流电网输出功率的基础上，通过第二发电子系统向交流电网输出功率实现电能补充，因此在用电高峰时能够满足后端负载的用电需求。此在用电高峰时能够满足后端负载的用电需求。此在用电高峰时能够满足后端负载的用电需求。

【技术实现步骤摘要】
并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质


[0001]本专利技术涉及电网调节
，尤其涉及一种并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质。

技术介绍

[0002]传统的发电模式主要是火电厂燃烧化石燃料驱动燃气轮机组进行发电。随着新能源发电的装机量不断增加，传统化石燃料发电的装机量不断减少。目前的新能源发电系统中配备飞轮储能系统，然而飞轮储能系统中的储能飞轮的存储容量有限，无法长时间大容量输出电能，在用电高峰时无法作为有效的电能补充，无法满足后端负载的用电需求。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对目前的新能源发电系统的飞轮储能系统中的储能飞轮的存储容量有限，无法长时间大容量输出电能，在用电高峰时无法作为有效的电能补充，无法满足后端负载的用电需求的技术问题，提出了一种惯量飞轮储能并网控制方法及系统。
[0004]第一方面，本申请提出了一种并网发电系统的控制方法，所述方法应用于并网发电系统，其中，所述并网发电系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和并网开关，所述第一发电子系统包括依次连接的化学电池阵列、储能飞轮阵列、电机逆变器和同步电机对，所述第二发电子系统包括依次连接的化学电池阵列和双向变流器，所述化学电池阵列用于与发电单元连接并从所述发电单元取电，所述同步电机对与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接，所述双向变流器与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接；所述方法包括：获取所述交流电网当前的负载功率；当所述负载功率低于第一预设值时，控制所述第一发电子系统的所述储能飞轮阵列进入预设功率工作状态；当所述负载功率大于所述第一预设值时，控制所述储能飞轮阵列增加功率输出，并且在所述储能飞轮阵列处于满功率工作状态且所述储能飞轮阵列不满足所述负载功率对应的功率输出需求时，控制所述第二发电子系统向所述交流电网输出电能。
[0005]第二方面，本申请提出了一种并网发电系统，所述并网发电系统包括：系统控制器、第一发电子系统、第二发电子系统和并网开关，所述第一发电子系统包括依次连接的化学电池阵列、储能飞轮阵列、电机逆变器和同步电机对，所述第二发电子系统包括依次连接的化学电池阵列和双向变流器，所述化学电池阵列用于与发电单元连接并从所述发电单元取电，所述同步电机对与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接，所述双向变流器与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接；所述系统控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器适于执行所述计算机程序时以实现第一方面任一项所述并网发电系统的控制方法的步骤。
[0006]第三方面，本申请提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述并网发电系统的控制方法的步骤。
[0007]第四方面，本申请提出了一种并网发电系统的系统控制器，包括存储器、处理器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面任一项所述并网发电系统的控制方法的步骤。
[0008]实施本申请实施例，将具有如下有益效果：（1）在本申请中，通过化学电池阵列用于与发电单元连接并从所述发电单元取电，储能飞轮阵列从化学电池阵列取电，化学电池阵列具有长时间大容量的储能需求的优点，储能飞轮阵列具有能够短时输出大功率的优点，通过化学电池阵列和储能飞轮阵列的配合，同时满足了长时间大容量输出和短时输出大功率的需求；而且在所述储能飞轮阵列处于满功率工作状态且所述储能飞轮阵列不满足所述负载功率对应的功率输出需求时，也就是在交流电网处于用电高峰时，通过控制所述第二发电子系统向所述交流电网输出电能，从而实现了通过第一发电子系统采用满功率工作状态进行二次发电以向交流电网输出功率的基础上，通过第二发电子系统向交流电网输出功率实现电能补充，因此在用电高峰时能够满足后端负载的用电需求。
[0009]（2）通过第一发电子系统的同步电机对实现了对所述交流电网的惯量响应，为交流电网提供了足够的机械惯量支撑能力，避免受到电网侧的负载瞬间变化的冲击，提高了电网的稳定性。
[0010]（3）传统的新能源并网过程中会使用大量电力电子装置，从而产生危害电网的谐波，特别是高比例新能源并网后谐波含量会越来越大，严重时会使电网崩溃；同时，电网故障会直接损坏并网系统中的电力电子装置，会毁坏系统和造成经济损失；本申请通过同步电机对实现二次发电并网，既能隔绝新能源场站内电力电子装置的谐波对交流电网的影响，也能隔绝交流电网故障对新能源场站的内部电网的影响，不仅提高了电网的稳定性，而且保护了新能源场站的内部电网的安全。
附图说明
[0011]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，显而易见地，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获得其他的附图。
[0012]其中：图1为一个实施例中并网发电系统的控制方法的应用环境的示意图；图2为一个实施例中并网发电系统的控制方法的并网的流程图；图3为一个实施例中并网发电系统的控制方法的一次调频的流程图；图4为一个实施例中并网发电系统的结构框图；图5为一个实施例中并网发电系统的系统控制器的结构框图。
具体实施方式
[0013]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]为了更好的理解本申请公开的一种并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质，首先对并网发电系统的控制方法的应用环境加以描述，具体的，并网发电系统的控制方法用于控制并网发电系统，所述并网发电系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和并网开关010，所述第一发电子系统包括依次连接的化学电池阵列002、储能飞轮阵列003、电机逆变器004和同步电机对005，所述第二发电子系统包括依次连接的化学电池阵列002和双向变流器008，所述化学电池阵列002用于与发电单元001连接并从所述发电单元001取电，所述同步电机对005与所述并网开关010连接并能够经所述并网开关010与交流电网007连接，所述双向变流器008与所述并网开关010连接并能够经所述并网开关010与交流电网007连接。传统的新能源并网过程中会使用大量电力电子装置，从而产生危害电网的谐波，特别是高比例新能源并网后谐波含量会越来越大，严重时会使电网崩溃；同时，电网故障会直接损坏并网系统中的电力电子装置，会毁坏系统和造成经济损失；本申请通过同步电机对实现二次发电并网，既能隔绝新能源场站内电力电子装置的谐波对交流电网的影响，也能隔绝交流电网故障对新能源场站的内部电网的影响，不仅提高了电网的稳定性，而且保护了新能源场站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并网发电系统的控制方法，所述方法应用于并网发电系统，其中，所述并网发电系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和并网开关，所述第一发电子系统包括依次连接的化学电池阵列、储能飞轮阵列、电机逆变器和同步电机对，所述第二发电子系统包括依次连接的化学电池阵列和双向变流器，所述化学电池阵列用于与发电单元连接并从所述发电单元取电，所述同步电机对与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接，所述双向变流器与所述并网开关连接并能够经所述并网开关与交流电网连接；所述方法包括：获取所述交流电网当前的负载功率；当所述负载功率低于第一预设值时，控制所述第一发电子系统的所述储能飞轮阵列进入预设功率工作状态；当所述负载功率大于所述第一预设值时，控制所述储能飞轮阵列增加功率输出，并且在所述储能飞轮阵列处于满功率工作状态且所述储能飞轮阵列不满足所述负载功率对应的功率输出需求时，控制所述第二发电子系统向所述交流电网输出电能。2.根据权利要求1所述的并网发电系统的控制方法，其特征在于，所述并网发电系统还包括：检测装置，所述检测装置用于检测所述交流电网的电网瞬时频率；所述方法还包括：获取所述电网瞬时频率与预设的电网额定频率之间的频率偏差值；当所述频率偏差值为正且大于预设的正向死区频率，或者，所述频率偏差值为负且小于预设的负向死区频率时，根据所述频率偏差值计算用于一次调频的功率补偿值；当所述功率补偿值的绝对值大于所述同步电机对的预留的发电功率时，控制所述第一发电子系统和所述第二发电子系统同时工作进行一次调频；当所述功率补偿值小于或等于所述同步电机对的所述预留的发电功率时，控制所述第一发电子系统工作进行一次调频。3.根据权利要求2所述的并网发电系统的控制方法，其特征在于，所述控制所述第一发电子系统和所述第二发电子系统同时工作进行一次调频的步骤，包括：当所述频率偏差值为正且大于预设的正向死区频率时，控制所述储能飞轮阵列减少功率输出，并且控制所述第二发电子系统从所述交流电网吸收有功功率；当所述频率偏差值为负且小于预设的负向死区频率时，控制所述储能飞轮阵列增加功率输出，并且控制所述第二发电子系统输出有功功率到所述交流电网。4.根据权利要求2所述的并网发电系统的控制方法，其特征在于，所述检测装置还用于检测所述化学电池阵列对应的第一剩余能量数据和所述储能飞轮阵列对应的第二剩余能量数据；所述方法还包括：获取所述发电单元的发电功率；当所述发电功率大于第二预设值时，判断所述第一剩余能量数据是否大于预设的第一阈值；若大于，则判断所述第二剩余能量数据是否大于预设的第二阈值；当所述第二剩余能量数据大于所述第二阈值时，向所述发电单元发送停止输电信号或者控制所述化学电池阵列向目标负载设备释放电能；
当所述第二剩余能量数据小于或等于所述第二阈值时，根据所述发电单元的发电量，控制所述化学电池阵列向所述储能飞轮阵列释放电能。5.根据权利要求4所述的并网发电系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述发电单元的发电功率的步骤之后，还包括：当所述发电功率小于第三预设值时，对所述化学电池阵列对应的剩余能量值和所述储能飞轮阵列对应的剩余能量值进行求和，得到剩余能量总值；当所述剩余能量总值小于所述并网发电系统对应的系统能量最低需求值，则控制所述第二发电子系统从所述交流电网吸电，并且控制所述第一发电子系统进入待机运转模式；当所述剩余能量总值大于或等于所述系统能量最低需求值时，则控制所述第一发电子系统进入低功率输出模式。6.根据权利要求4所述的并网发电系统的控制方法，其特征在于，所述获取所述发电单元的发电功率的步骤之后，还包括：当所述发电功率小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：关东英，鄢秋亮，刘东，贺智威，白宁，杨晶，
申请(专利权)人：国电投坎德拉北京新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：