【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电网调频，尤其涉及一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法和系统。
技术介绍
1、在以新能源为主体的新型电力系统中，新能源发电存在的波动性、随机性的问题，且发电和用电侧都不可控，由于传统技术手段和生产模式不能适应，电力系统的稳定运行面临巨大压力，提升电网灵活性是新型电力系统的关键，其中提升火电机组的灵活性是一种重要手段。当电力系统频率出现波动时，通常会有三个阶段，分别是：惯量响应阶段、一次调频阶段、二次调频阶段。该三个阶段对应三个时间尺度。目前的火电耦合储能开展的调频辅助服务，大部分只是开展二次调频，也有单独开展一次调频，同时，满足惯量支撑、一次调频、二次调频的协调控制方法还没有，故现有的调频辅助技术没有实现多时间尺度的控制，也无法使火电耦合储能达到经济最优化，浪费了储能资源。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，以实现多时间尺度的控制，并提高了储能控制的收益。
3、本申请的第二个目的在于提出一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制系统。
4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
5、本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
6、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，火电厂配置的混合储能装置包括飞轮、超级电容和锂电池，协调控制方
7、实时获取机组的运行参数和电网指令，所述运行参数包括实际转速、实际频率、转差、频差、转差变化率、频差变化率、机组实时负荷，所述电网指令包括电网下发的agc指令、一次调频投入信号；
8、基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求；
9、基于飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本和分配功率构建目标函数和约束条件，其中在不同模式下，约束条件中飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率之和等于对应模式下的储能响应需求；
10、在不同模式下，在约束条件满足时求解目标函数最小时的最优解，所述最优解包括飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率最优解，基于所述最优解分别控制飞轮、超级电容和锂电池进行响应。
11、在本申请的第一方面的方法中，所述基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求，包括：若转差和转差变化率满足第一设定条件、或频差和频差变化率满足第二设定条件，则进入转动惯量控制模式；基于混合储能装置的额定功率、实际频率、机组的额定频率获得该模式下的第一储能响应需求；若检测到所述一次调频投入信号且转差或频差超过对应死区，则进入一次调频模式；基于实际转速、实际频率、额定转速、额定频率、转差死区、频差死区和机组实时负荷获得该模式下的第二储能响应需求；若检测到所述agc指令，则进入二次调频模式；基于所述agc指令、机组实时负荷获得该模式下的第三储能响应需求。
12、在本申请的第一方面的方法中，所述第一储能响应需求满足：，式中，为第一储能响应需求， tj是设置的时间常数，是机组的额定频率，是实际频率，t为时间，为混合储能装置的额定功率。
13、在本申请的第一方面的方法中，所述基于实际转速、实际频率、额定转速、额定频率、转差死区、频差死区和机组实时负荷获得该模式下的第二储能响应需求，包括：若转差或频差均超过对应死区，则基于实际转速和额定转速获得转差标幺值；基于实际频率和额定频率获得频差标幺值；确定所述转差标幺值和所述频差标幺值中的最大值，基于所述最大值计算得到第二储能响应需求。
14、在本申请的第一方面的方法中，所述基于所述最大值计算得到第二储能响应需求，包括：将所述最大值减去死区标幺值，然后进行频差放大，以得到偏差对应功率；所述偏差对应功率减去机组实时负荷获得第二储能响应需求。
15、在本申请的第一方面的方法中，所述agc指令携带有负荷响应需求，所述基于所述agc指令、机组实时负荷获得该模式下的第三储能响应需求，包括：基于所述负荷响应需求与所述机组实时负荷获得储能偏差量；对所述储能偏差量进行延时和功率限幅后获得第三储能响应需求。
16、在本申请的第一方面的方法中，所述目标函数为飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本与对应的分配功率的乘积和。
17、为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制系统，火电厂配置的混合储能装置包括飞轮、超级电容和锂电池，协调控制系统包括：
18、储能控制系统，用于实时获取机组的运行参数和电网指令，所述运行参数包括实际转速、实际频率、转差、频差、转差变化率、频差变化率、机组实时负荷，所述电网指令包括电网下发的agc指令、一次调频投入信号；
19、功能模块，用于基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求；
20、最优经济功率分配模块，用于基于飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本和分配功率构建目标函数和约束条件，其中在不同模式下，约束条件中飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率之和等于对应模式下的储能响应需求；在不同模式下，在约束条件满足时求解目标函数最小时的最优解，所述最优解包括飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率最优解，基于所述最优解分别控制飞轮、超级电容和锂电池进行响应。
21、为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现本申请第一方面提出的方法。
22、为达上述目的，本申请第四方面实施例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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现本申请第一方面提出的方法。
23、本申请提供的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法、系统、电子设备及存储介质，实时获取机组的运行参数和电网指令，运行参数包括实际转速、实际频率、转差、频差、转差变化率、频差变化率、机组实时负荷，电网指令包括电网下发的agc指令、一次调频投入信号；基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求；基于飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本和分配功率构建目标函数和约束条件，其中在不同模式下，约束条件中飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率之和等于对应模式下的储能响应需求；在不同模式下，在约束条件满足时求解目标函数最小时的最优解，最优解包括飞轮、超级电容和锂电池对应的分配功率最优解，基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，火电厂配置的混合储能装置包括飞轮、超级电容和锂电池，协调控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求，包括：
3.根据权利要求2所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述第一储能响应需求满足：
4.根据权利要求2所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于实际转速、实际频率、额定转速、额定频率、转差死区、频差死区和机组实时负荷获得该模式下的第二储能响应需求，包括：
5.根据权利要求4所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于所述最大值计算得到第二储能响应需求，包括：
6.根据权利要求2所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述AGC指令携带有负荷响应需求，所述基于所述AGC指令、机组实时负荷获得
7.根据权利要求1所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述目标函数为飞轮、超级电容和锂电池对应的单位功率成本与对应的分配功率的乘积和。
8.一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制系统，其特征在于，火电厂配置的混合储能装置包括飞轮、超级电容和锂电池，协调控制系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，火电厂配置的混合储能装置包括飞轮、超级电容和锂电池，协调控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于获取的运行参数和电网指令，计算获得机组处于转动惯量控制模式、一次调频模式和二次调频模式中任一模式下储能响应需求，包括：
3.根据权利要求2所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述第一储能响应需求满足：
4.根据权利要求2所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于实际转速、实际频率、额定转速、额定频率、转差死区、频差死区和机组实时负荷获得该模式下的第二储能响应需求，包括：
5.根据权利要求4所述的新型的火电耦合储能多时间尺度协调控制方法，其特征在于，所述基于所述最大值计算得到第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华卫，兀鹏越，柴琦，孙梦瑶，高欢欢，薛磊，郭新宇，谢非，
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：
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