一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法及系统技术方案

本公开提出一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法及系统，该方法包括获取调频调峰指令以获得目标功率；获取混合式模块化多电平换流器的各相桥臂的直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和各储能子模块的储能单元的荷电状态；基于直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和荷电状态得到动态下垂系数，进而得到各桥臂的调制信号；基于调制信号对混合式模块化多电平换流器进行下垂控制以使可控储能电站按照目标功率进行调频调峰。根据本公开的方法能够有效消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差。制系统稳态电压偏差。制系统稳态电压偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法及系统


[0001]本公开涉及电力调频调峰
，尤其涉及一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法及系统。

技术介绍

[0002]目前在电力系统中，储能技术在“源、网、荷、用”等领域均发挥巨大作用。通过开展储能示范电站的建设，能够增加可再生能源输出的稳定性，提高电力质量；储能系统响应速度快，可以及时在电网常规电源故障情况下提供快速及时的电力响应，保障用户的用电可靠性。储能电站的建设不仅有助于提高地区输电能力和安全稳定性，同时通过储能的有功无功调节还可以增加光伏、风电的低电压及高电压穿越能力，提高无功调节能力。储能电站联合火电机组也可以提升火电机组调频、调峰性能。
[0003]另外，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)由于具备良好的可拓性和输出特性而被广泛采用与换流系统中，和传统换流器相比，MMC不仅有效降低了开关器件上的电压降，解决了串联均压问题，而且具有多电平调压的特点，MMC对电力电子器件的要求较低，且组网模式简单、可拓性强。现有技术中的储能电站虽然已经存在利用MMC的储能型模块化多电平变换器，但现有技术的储能电站的故障隔离能力、动态响应稳定性等有待提高，且缺少一种能够有效消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差的可控储能电站辅助火电机组调频调峰技术。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提供了一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法及系统，主要目的在于有效消除多端柔性直流输电控制系统稳态电压偏差。
[0005]根据本公开的第一方面实施例，提供了一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法，所述可控储能电站包括混合式模块化多电平换流器，所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂包括多种类型的储能子模块，各所述储能子模块包括储能单元，所述方法包括：
[0006]获取调频调峰指令，基于所述调频调峰指令获得目标功率；
[0007]获取所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂的直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和各储能子模块的储能单元的荷电状态；
[0008]基于所述直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和所述荷电状态得到动态下垂系数，进而得到各桥臂的调制信号；
[0009]基于所述调制信号对所述混合式模块化多电平换流器进行下垂控制以使所述可控储能电站按照所述目标功率进行调频调峰。
[0010]在本公开的一个实施例中，所述基于所述直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于所述有功功率
实际值和有功功率参考值获得功率差值；基于所述直流电压实际值和直流电压参考值获得第一电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、各桥臂的直流电压上限值、各桥臂的直流电压下限值、所述直流电压实际值和所述荷电状态得到动态下垂系数。
[0011]在本公开的一个实施例中，所述基于所述功率差值、所述第一电压差值、各桥臂的直流电压上限值、各桥臂的直流电压下限值、所述直流电压实际值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于各桥臂的直流电压上限值和所述直流电压实际值获得第二电压差值；基于各桥臂的直流电压下限值和所述直流电压实际值获得第三电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值和所述荷电状态得到动态下垂系数。
[0012]在本公开的一个实施例中，所述基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于各储能子模块的储能单元的荷电状态获得平均荷电状态；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值、所述荷电状态和所述平均荷电状态得到动态下垂系数。
[0013]根据本公开的第二方面实施例，还提供了一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰系统，包括可控储能电站模块和控制模块；
[0014]所述可控储能电站模块包括启备变和混合式模块化多电平换流器，所述混合式模块化多电平换流器的交流侧经所述启备变连接至电网系统，所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂包括多种类型的储能子模块，各所述储能子模块包括储能单元；
[0015]所述控制模块与所述可控储能电站模块连接，所述控制模块用于获取调频调峰指令，基于所述调频调峰指令获得目标功率；获取所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂的直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和各储能子模块的储能单元的荷电状态；基于所述直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和所述荷电状态得到动态下垂系数，进而得到各桥臂的调制信号；基于所述调制信号对所述混合式模块化多电平换流器进行下垂控制以使所述可控储能电站按照所述目标功率进行调频调峰。
[0016]在本公开的一个实施例中，所述多种类型的储能子模块包括储能全桥子模块和储能半桥子模块。
[0017]在本公开的一个实施例中，所述控制模块，具体用于：基于所述有功功率实际值和有功功率参考值获得功率差值；基于所述直流电压实际值和直流电压参考值获得第一电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、各桥臂的直流电压上限值、各桥臂的直流电压下限值、所述直流电压实际值和所述荷电状态得到动态下垂系数。
[0018]在本公开的一个实施例中，所述控制模块，具体用于：基于各桥臂的直流电压上限值和所述直流电压实际值获得第二电压差值；基于各桥臂的直流电压下限值和所述直流电压实际值获得第三电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值和所述荷电状态得到动态下垂系数。
[0019]在本公开的一个实施例中，所述控制模块，具体用于：基于各储能子模块的储能单元的荷电状态获得平均荷电状态；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值、所述荷电状态和所述平均荷电状态得到动态下垂系数。
[0020]根据本公开的第三方面实施例，还提供了一种可控储能电站辅助火电机组调频调
峰设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法。
[0021]在本公开一个或多个实施例中，可控储能电站包括混合式模块化多电平换流器，混合式模块化多电平换流器的各相桥臂包括多种类型的储能子模块，各储能子模块包括储能单元，调频调峰方法包括：获取调频调峰指令，基于调频调峰指令获得目标功率；获取混合式模块化多电平换流器的各相桥臂的直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和各储能子模块的储能单元的荷电状态；基于直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法，其特征在于，所述可控储能电站包括混合式模块化多电平换流器，所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂包括多种类型的储能子模块，各所述储能子模块包括储能单元，所述方法包括：获取调频调峰指令，基于所述调频调峰指令获得目标功率；获取所述混合式模块化多电平换流器的各相桥臂的直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和各储能子模块的储能单元的荷电状态；基于所述直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和所述荷电状态得到动态下垂系数，进而得到各桥臂的调制信号；基于所述调制信号对所述混合式模块化多电平换流器进行下垂控制以使所述可控储能电站按照所述目标功率进行调频调峰。2.如权利要求1所述的可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法，其特征在于，所述基于所述直流电压实际值、直流电压参考值、有功功率实际值、有功功率参考值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于所述有功功率实际值和有功功率参考值获得功率差值；基于所述直流电压实际值和直流电压参考值获得第一电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、各桥臂的直流电压上限值、各桥臂的直流电压下限值、所述直流电压实际值和所述荷电状态得到动态下垂系数。3.如权利要求2所述的可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法，其特征在于，所述基于所述功率差值、所述第一电压差值、各桥臂的直流电压上限值、各桥臂的直流电压下限值、所述直流电压实际值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于各桥臂的直流电压上限值和所述直流电压实际值获得第二电压差值；基于各桥臂的直流电压下限值和所述直流电压实际值获得第三电压差值；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值和所述荷电状态得到动态下垂系数。4.如权利要求3所述的可控储能电站辅助火电机组调频调峰方法，其特征在于，所述基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值和所述荷电状态得到动态下垂系数，包括：基于各储能子模块的储能单元的荷电状态获得平均荷电状态；基于所述功率差值、所述第一电压差值、所述第二电压差值、所述第三电压差值、所述荷电状态和所述平均荷电状态得到动态下垂系数。5.一种可控储能电站辅助火电机组调频调峰系统，其特征在于，包括可控储能电站模块和控制模块；所述可控储能电站模块包括启备变和混合式模块化多电平换流器，所述混合式模块化多电平换流器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志鹏，寇水潮，王小辉，薛磊，郭昊，杨沛豪，燕云飞，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：