CN102820674B - 协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 - Google Patents
协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102820674B CN102820674B CN201210155077.7A CN201210155077A CN102820674B CN 102820674 B CN102820674 B CN 102820674B CN 201210155077 A CN201210155077 A CN 201210155077A CN 102820674 B CN102820674 B CN 102820674B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- energy storage
- storage system
- instruction
- generator set
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 312
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 42
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 34
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统，所述方法包括：检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统。应用本发明避免了由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，保证了对发电系统总体出力的有效和合理控制，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统。
背景技术
电力系统包括电网、提供电能的发电机组以及各种用电设备。希望的是，发电机组所提供的电能与用电设备所消耗的电能实时平衡。为此，在发电机组的机端接入了储能系统，以平衡发电机组所提供的电能与用电设备所消耗电能，提高整个电力系统的稳定性。
储能系统接入电厂内发电机组的机端后，电厂内远动终端(RTU)向外提供的总体出力由原有的发电机组出力，变为发电机组与储能系统的出力总和。也即，发电系统向外提供的总体出力由原有的发电机组出力，变为发电机组与储能系统的出力总和。
储能系统接入后，如何实现发电机组的出力与储能系统的出力的有效配合，协调发电机组的出力与储能系统的出力，避免由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统，通过协调发电机组的出力与储能系统出力，避免由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。同时，大幅度的降低发电机组对出力的频繁调节，提高发电机组运行效率，降低机组磨损和设备故障率。
一种协调发电机组与储能系统出力的方法，用于发电系统中，所述发电系统包括用于产生出力的发电机组、用于配合发电机组运行的储能系统；所述方法包括：预先设置独立于发电机组和储能系统的机端出力调度装置；所述机端出力调度装置执行以下步骤：
检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则
从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；
根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
其中，从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号的步骤包括：
提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
或者；
对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
其中，根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：
将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，所述方法还包括：根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；
根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：
计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；
将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的步骤包括：
获得发电机组出力指令中所指示的出力；
计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；
将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
其中，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的步骤包括：
获得发电机组当前的实时出力；
计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；
将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
一种协调发电机组与储能系统出力的装置，所述装置包括：
运行状态判断单元，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则通知信号提取单元；
信号提取单元，用于从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；
出力指令产生单元，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
其中，所述信号提取单元包括：
第一提取子单元，用于提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
或者；
第二提取子单元，用于对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
其中，所述出力指令产生单元包括：
发电机组出力产生单元，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，将所述发电机组出力指令传送给发电机组；
储能系统出力产生单元，用于根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述储能系统出力指令传送给储能系统。
其中，发电机组出力产生单元包括：
第一指令生成子单元，用于将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，所述装置还包括：
储能系统充电状态修正单元，用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；
所述发电机组出力产生单元包括：
第二指令生成子单元，计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令；将所述发电机组出力指令传送给发电机组。
其中，所述储能系统出力产生单元包括：
第三指令生成子单元，用于获得发电机组出力指令中所指示的出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令；
或者，
第四指令生成子单元，用于获得发电机组当前的实时出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
一种发电系统，包括：用于产生出力的发电机组、用于测量发电机组出力的第一出力测量装置，用于配合发电机组运行的储能系统，用于测量储能系统出力的第二出力测量装置，用于将发电机组出力和储能系统出力之后进行上报的合并处理设备，以及用于协调发电机组与储能系统处理的机端出力调度装置；其中，
所述机端出力调度装置，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统；
所述发电机组包括：
发电机组处理单元，在接收到来自机端出力调度装置的发电机组出力指令后，将所述发电机组出力指令进行机炉协调控制后传送给炉机执行机构；
炉机执行机构，根据所述发电机组出力指令中所指示的出力执行操作；
所述储能系统包括：
储能系统处理单元，在接收到来自机端出力调度装置的储能系统出力指令后，将所述储能系统出力指令传送给储能执行机构；
储能执行机构，根据所述储能系统当前的出力指令中所指示的出力执行操作；
所述第一出力测量装置，用于测量所述发电机组的炉机执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
所述第二出力测量装置，用于测量所述储能系统的储能执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
合并处理设备，分别接收来自第一出力测量装置和第二测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至电网。
其中，所述机端出力调度装置，还用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；则根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令具体为：计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，所述合并处理设备为远动终端，或者，
所述合并处理设备包括：
合并设备，用于分别接收来自第一出力测量装置和第二测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至远动终端；
远动终端，用于将所述总体出力信号上传至电网。
应用本发明实施例提供的方法、装置及发电系统，通过新增加的机端出力调度装置来协调发电机组与储能系统的出力，避免了由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，保证了对发电系统总体出力的有效和合理控制，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。并且，降低了发电机组频繁响应功率调度指令时带来的发电机组设备磨损，能量消耗和温室气体排放等问题，提高了传统发电机组运行的经济性和环保性。
通过计算储能系统充电状态修正量，实现了对储能系统的充放电运行区间的有效管理，使得储能系统可靠保持在正常运行区间内，有效避免了储能系统的过充和过放，不但提高了储能系统的利用率，而且提高了储能系统的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
图1是根据本发明一实施例的协调发电机组与储能系统出力的方法流程图；
图2是生成储能系统充电状态修正量的逻辑示意图；
图3是根据本发明一实施例的协调发电机组与储能系统出力的装置逻辑结构示意图；
图4是根据本发明一实施例的发电系统的机构图；
图5a是储能系统接入发电机组的一种可能的结构示意图；
图5b是储能系统接入发电机组的另一种可能的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
储能系统接入后，需要对发电机组与储能系统总体出力进行协调控制，以避免由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。
下面以自动发电量控制(AGC，Automatic Generation Control)为例，对本发明再做进一步详细说明。
传统发电机组表现为一个可持续提供能量输出、允许大范围出力调整的慢速、低精度电源。而储能系统则表现为一个快速精确的有限电源，同时储能系统所能持续输出和吸收的能量受到储能系统容量的限制，无法长时间持续。正是由于发电机组和储能系统在AGC指令响应过程中所具有的这种完全不同的特性，决定了两者可以通过协调运行，充分发挥各自优势，从而提供更好的AGC指令响应性能。
本发明中，通过增加机端出力调度装置，监控发电机组与储能系统运行状态和出力，并基于所监控的信息对AGC指令进行分解，产生慢速指令信号，与在慢速信号上叠加的波动信，分别作为发电机组和储能系统的出力指令。下层发电机组原有出力控制器与储能系统出力控制器则接收上述出力指令，并实际控制各自执行机构，跟随各自所接收到出力指令。下面结合附图及具体实施例再做详细说明。
参见图1，其是根据本发明一实施例的协调发电机组与储能系统出力的方法流程图，本实施例用于发电系统中，所述发电系统包括用于产生出力的发电机组、用于配合发电机组运行的储能系统；所述方法包括：预先设置独立于发电机组和储能系统的机端出力调度装置；所述机端出力调度装置执行以下步骤：
步骤101，检测到功率调度指令如AGC指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则
步骤102，从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；
需要说明的是，电网AGC调度指令本质上是通过调整发电侧出力，使其与负载侧波动实时平衡，从而保证电网频率和有功潮流的稳定。因此由负荷变化特征决定，AGC调度指令表现为慢速指令信号，与在此信号基础上的波动信号相叠加特征，其中波动信号等于AGC调度指令与慢速信号的差，其可称之为快速信号。根据不同电网负荷特性与调度方式的不同，慢速指令信号对应于电网5～15min用电负荷的上升或下降需求，快速信号则对应于分钟内的负荷快速波动和实时潮流控制需求。
其中，从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号的方法至少有两种：
一种是，提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
另一种是，对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
本发明只是示意性的说明如何提取慢速信号，并不对提取慢速指令信号的方法做限定，任何可能的提取方法都可以应用于本发明。
步骤103，根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
其中，根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：
将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的方式至少有以下两种：
一种是，获得发电机组出力指令中所指示的出力；计算所述AGC指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。该方法相当于一个开环控制模式，储能系统不补偿发电机组响应自身指令过程中的误差，操作简便，控制方式简单；
另一种是，获得发电机组当前的实时出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。该方法表现为一个闭环控制模式，储能系统补偿发电机组响应自身指令过程中的误差。因此，该方法对功率调度指令如AGC指令的响应效果更好。
至此，通过新增加的机端出力调度装置来协调发电机组与储能系统的出力，避免了由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，并且，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。同时，大幅度的降低发电机组对出力的频繁调节，提高发电机组运行效率，降低机组磨损和设备故障率。
当然，在图1所示实施例的步骤101之前，还可以先判断是否投运AGC方式，若已投运AGC方式，且发电机组和储能系统均正常运行，则进入步骤102；若已投运AGC方式，但仅发电机组正常运行，储能系统未运行，则按照现有的方式进行运行，即发电机组接收功率调度指令如AGC指令，监测发电机组出力信号，控制发电机组跟随AGC指令；若非投运AGC方式，则跳出当前控制方式。
需要说明的是，图1所示方法还可以包括：根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力。所谓储能系统的充电状态，是指储能系统内电池内存存储能量占电池内存总存储能量的百分比。由于储能系统可提供的能量存储容量有限，当储能系统满充状态下无法提供进一步的充电能力，反之储能系统处于满放状态下无法提供进一步的放电能力。当储能系统充电状态高于设定目标运行状态，则修正方向为正；反之，当储能系统充电状态低于设定目标，则修正方向为负。储能系统充电状态的目标区间根据不同储能系统，可以选择不同的目标区间，例如(30％～70％)或(0％～30％)等。
参见图2，其是生成储能系统充电状态修正量的逻辑示意图。具体为，将储能系统目标运行充电状态信号与储能系统实际充电状态反馈信号进行合并做差处理，将差值信号经比例积分(PI)控制器输出，该输出值即为储能系统充电状态修正量。
通常，需要实时控制储能系统的充电状态处于合理的可用区间，例如，控制储能系统处于50％充电状态附近。当储能系统充放电状态高于目标值，例如高于50％，则输出正向修正指令，设定发电机组出力指令的正向偏差；反之，则输出负向修正指令，设定发电机组出力指令的负向偏差。通过上述对发电机组出力偏差方向和幅值的主动调节，实现对储能系统充电状态的有效补偿和控制。
在计算储能系统充电状态修正量的情况下，根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
从储能系统运行寿命考虑，需要对储能系统的充放电运行区间进行有效管理，通过计算储能系统充电状态修正量，可以使得储能系统可靠保持在正常运行区间内，有效避免了储能系统的过充和过放，不但提高了储能系统的利用率，而且提高了储能系统的使用寿命。
本发明实施例还提供了一种协调发电机组与储能系统出力的装置，参见图3，所述装置包括：
运行状态判断单元301，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则通知信号提取单元；
信号提取单元302，用于从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；
出力指令产生单元303，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
其中，所述信号提取单元包括：
第一提取子单元(图未示)，用于提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
或者；
第二提取子单元(图未示)，用于对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
其中，所述出力指令产生单元可以包括：
发电机组出力产生单元(图未示)，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，将所述发电机组出力指令传送给发电机组；
储能系统出力产生单元(图未示)，用于根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述储能系统出力指令传送给储能系统。
其中，发电机组出力产生单元可以包括：
第一指令生成子单元(图未示)，用于将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，如果所述装置还包括：
储能系统充电状态修正单元(图未示)，用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；
则所述发电机组出力产生单元可以包括：
第二指令生成子单元(图未示)，计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令；将所述发电机组出力指令传送给发电机组。
其中所述储能系统出力产生单元可以包括：
第三指令生成子单元(图未示)，用于获得发电机组出力指令中所指示的出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令；
或者，
第四指令生成子单元(图未示)，用于获得发电机组当前的实时出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
应用本发明实施例提供的装置，通过协调发电机组与储能系统的出力，避免了由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，并且，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。同时，大幅度的降低发电机组对出力的频繁调节，提高发电机组运行效率，降低机组磨损和设备故障率。
本发明实施例还提供了一种发电系统，参见图4，包括：用于产生出力的发电机组410、用于测量发电机组出力的第一出力测量装置420，用于配合发电机组运行的储能系统430，用于测量储能系统出力的第二出力测量装置440，用于将发电机组出力和储能系统出力之后进行上报的合并处理设备450，以及用于协调发电机组与储能系统处理的机端出力调度装置460；其中，
所述机端出力调度装置460，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统；
所述发电机组410包括：
发电机组处理单元411，在接收到来自机端出力调度装置的发电机组出力指令后，将所述发电机组出力指令进行机炉协调控制后传送给炉机执行机构；
炉机执行机构412，根据所述发电机组出力指令中所指示的出力执行操作；
所述储能系统430包括：
储能系统处理单元431，在接收到来自机端出力调度装置的储能系统出力指令后，将所述储能系统出力指令传送给储能执行机构；
储能执行机构432，根据所述储能系统当前的出力指令中所指示的出力执行操作；
所述第一出力测量装置420，用于测量所述发电机组的炉机执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
所述第二出力测量装置440，用于测量所述储能系统的储能执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
合并处理设备450，分别接收来自第一出力测量装置和第二测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至电网。
其中，所述机端出力调度装置460，还用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；则根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令具体为：计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
其中，所述机端出力调度装置460根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的方法可以是：获得发电机组出力指令中所指示的出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令；或者，可以是获得发电机组当前的实时出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
其中，所述合并处理设备可以是远动终端(RTU)，则由远动终端(RTU)分别接收来自第一出力测量装置和第二测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至电网；
或者，
所述合并处理设备包括：合并设备以及远动终端，此时，
合并设备，用于分别接收来自第一出力测量装置和第二测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至远动终端；例如，合并设备可以是变送器等硬件设备，这样通过变送器环节实现信号合并，即通过硬件方式实现机组出力与储能系统出力信号的叠加合并，但其计算原理与软件实现是完全一样的。
远动终端，用于将所述总体出力信号上传至电网。
由图4所示实施例可知，储能系统接收机端出力调度装置输出储能出力指令，监测储能系统运行状态，控制储能系统实际出力跟随接收到的出力指令。发电机组接收机端出力调度装置输出机组出力指令，监测发电机组出力信号，控制发电机组出力跟随接收到的机组出力指令。合并处理设备如RTU设备：同时接收发电机组和储能系统出力信号，并对出力进行合并后作为机端系统出力信号反馈给电网调度系统。机端出力调度装置：接收电网功率调度指令，并监控发电机组与储能系统状态，提取功率调度指令中的慢速信号，根据所述慢速信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令。
由此，应用本发明实施例提供的发电系统，通过新增加机端出力调度装置的协调发电机组与储能系统的出力，避免了由于储能系统的接入对原有发电机组出力控制系统的扰动，并且，使发电系统的总体出力更好地满足功率调度指令要求。同时，大幅度的降低发电机组对出力的频繁调节，提高发电机组运行效率，降低机组磨损和设备故障率。
需要说明的是，对于上述所有实施例，发电机组在实际应用中可以是火电机组、水电机组、风力发电机组、或燃气轮机组等。
需要说明的是，对于上述所有实施例，功率调度指令的应用可以应用在AGC应用、调频应用、风力发电机组输出功率平滑应用、机组出力误差补偿应用、或旋转备份应用等各种有功功率和无功功率调度类应用中。
需要说明的是，本申请并不对储能系统的接入位置做限定，任何可能的接入位置都可以应用于本申请中。对于上述所有实施例，储能系统在实际应用中的接入点可以是在发电机出线端封闭母线到升压变压器低压侧之间所有满足容量需求的可行接入点，包括发电机机端母线、高厂变高压侧、励磁变高压侧、主变压器低压侧等，还可以是升压变压器高压侧到电厂变电站内满足容量需求的可行接入点。此外，储能系统在实际应用中的接入点还可以是高厂变低压侧，该方案由于不需要打开发电机机端封闭母线，降低了储能系统测量单元的安装困难和施工成本，但同时储能系统容量会受到高厂变剩余容量的限制。如图5a所示连接方式，储能系统接入点为主变压器低压侧，且直接接于母线上；图5b所示连接方式中，储能系统接入点为高厂变低压侧，未直接连接到母线上。
需要说明的是，所述储能系统可以为基于可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller，)、个人电脑(PC)或其他可编程控制器平台；
需要说明的是，所述储能系统与发电机组出力控制系统的通讯可以通过各种通讯光纤连接，也可通过输入输出控制电缆连接。
需要说明的是，对于上述所有实施例，并不限定发电机组与储能系统的个数，例如单台发电机组与单一储能系统协调运行，多台发电机组与单一储能系统协调运行，单台发电机组与多套储能系统协调运行，或多台发电机组与多套储能系统协调运行。在不同的配置方案中，仅需将所有发电机组作为组合运行，储能系统作为统一组合运行，均可适用于本发明所述控制系统和方法。
需要说明的是，所述储能系统充电状态修正指令的控制方法可以采用PI反馈控制，也可以采用其他可行的控制方法，例如带死区的Bang-Bang控制等，在此，并不限定具体的控制方法，任何可行的控制方法都可以应用于本申请中。
需要说明的是，所述慢速信号的提取方法可以采用预定时间平均值方法、低通滤波方法，也可以采用其他方式获得对应的慢速信号，例如采用电网日前15min计划作为慢速信号。
对于装置和发电系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种协调发电机组与储能系统出力的方法，其特征在于，用于发电系统中，所述发电系统包括用于产生出力的发电机组、用于配合发电机组运行的储能系统；所述方法包括：预先设置独立于发电机组和储能系统的机端出力调度装置；所述机端出力调度装置执行以下步骤：
检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则
从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；其中，所述慢速指令信号为对应于电网5～15min用电负荷的上升或下降需求的信号；
根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号的步骤包括：
提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
或者；
对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：
将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；
根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令的步骤包括：
计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；
将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的步骤包括：
获得发电机组出力指令中所指示的出力；
计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；
将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令的步骤包括：
获得发电机组当前的实时出力；
计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；
将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
7.一种协调发电机组与储能系统出力的装置，其特征在于，所述装置包括：
运行状态判断单元，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则通知信号提取单元；
信号提取单元，用于从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；其中，所述慢速指令信号为对应于电网5～15min用电负荷的上升或下降需求的信号；
出力指令产生单元，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统，以使发电机组和储能系统分别根据所述发电机组出力指令和储能系统出力指令中所指示的出力执行操作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号提取单元包括：
第一提取子单元，用于提取功率调度指令更新时刻，获取与该更新时刻对应的预定时间长度的负载均值指令，将所述负载均值指令所指示的出力作为当前的慢速指令信号；
或者；
第二提取子单元，用于对所述更新时刻的功率调度指令进行低通滤波，将滤波后获得的出力作为当前的慢速指令信号。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述出力指令产生单元包括：
发电机组出力产生单元，用于根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，将所述发电机组出力指令传送给发电机组；
储能系统出力产生单元，用于根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述储能系统出力指令传送给储能系统。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，发电机组出力产生单元包括：
第一指令生成子单元，用于将所述慢速指令信号中所指示的出力作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
储能系统充电状态修正单元，用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；
所述发电机组出力产生单元包括：
第二指令生成子单元，计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令；将所述发电机组出力指令传送给发电机组。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述储能系统出力产生单元包括：
第三指令生成子单元，用于获得发电机组出力指令中所指示的出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组出力指令中所指示的出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令；
或者，
第四指令生成子单元，用于获得发电机组当前的实时出力；计算所述功率调度指令中所指示的出力与所述发电机组当前的实时出力之差；将所述计算结果作为储能系统出力指令所指示的出力，生成储能系统出力指令。
13.一种发电系统，其特征在于，包括：用于产生出力的发电机组、用于测量发电机组出力的第一出力测量装置，用于配合发电机组运行的储能系统，用于测量储能系统出力的第二出力测量装置，用于将发电机组出力和储能系统出力之后进行上报的合并处理设备，以及用于协调发电机组与储能系统处理的机端出力调度装置；其中，
所述机端出力调度装置，检测到功率调度指令更新后，根据发电机组和储能系统各自的运行信息判断发电机组和储能系统当前各自的运行状态是否正常，若判断结果均为是，则从所述当前更新的功率调度指令中提取出慢速指令信号；根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令，根据所述功率调度指令生成储能系统出力指令，将所述发电机组出力指令和储能系统出力指令分别发送给发电机组和储能系统；其中，所述慢速指令信号为对应于电网5～15min用电负荷的上升或下降需求的信号；
所述发电机组包括：
发电机组处理单元，在接收到来自机端出力调度装置的发电机组出力指令后，将所述发电机组出力指令进行机炉协调控制后传送给炉机执行机构；
炉机执行机构，根据所述发电机组出力指令中所指示的出力执行操作；
所述储能系统包括：
储能系统处理单元，在接收到来自机端出力调度装置的储能系统出力指令后，将所述储能系统出力指令传送给储能执行机构；
储能执行机构，根据所述储能系统当前的出力指令中所指示的出力执行操作；
所述第一出力测量装置，用于测量所述发电机组的炉机执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
所述第二出力测量装置，用于测量所述储能系统的储能执行机构产生的出力，将测量结果上报给合并处理设备；
合并处理设备，分别接收来自第一出力测量装置和第二出力测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至电网。
14.根据权利要求13所述的发电系统，其特征在于，所述机端出力调度装置，还用于根据所述储能系统的充电状态计算储能系统充电状态修正量，所述储能系统充电状态修正量中包含储能系统充电状态修正出力；则根据所述慢速指令信号生成发电机组出力指令具体为：计算所述慢速指令信号中所指示的出力与储能系统充电状态修正出力之和；将所述计算结果作为发电机组出力指令所指示的出力，生成发电机组出力指令。
15.根据权利要求13所述的发电系统，其特征在于，
所述合并处理设备为远动终端，或者，
所述合并处理设备包括：
合并设备，用于分别接收来自第一出力测量装置和第二出力测量装置的测量结果，对所述测量结果进行合并处理，获得发电系统的总体出力信号，将所述总体出力信号上传至远动终端；
远动终端，用于将所述总体出力信号上传至电网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210155077.7A CN102820674B (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210155077.7A CN102820674B (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102820674A CN102820674A (zh) | 2012-12-12 |
| CN102820674B true CN102820674B (zh) | 2014-10-29 |
Family
ID=47304602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210155077.7A Active CN102820674B (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102820674B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104767213B (zh) * | 2014-01-06 | 2017-02-15 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 储能系统出力超调抑制的控制方法及装置 |
| CN104767214B (zh) * | 2014-01-06 | 2018-01-30 | 北京京能电力股份有限公司石景山热电厂 | 储能系统出力延迟的补偿控制方法及装置 |
| CN104868488B (zh) * | 2015-06-17 | 2017-07-14 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 一种电网储能系统出力控制方法及装置 |
| CN110071533A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-30 | 西安热工研究院有限公司 | 一种适用于储能辅助发电机组调频的pmu改造系统 |
| CN110768276A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-07 | 阳光电源股份有限公司 | 一种火储联合系统的控制方法、储能装置及系统 |
| CN113410853B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-11-01 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种电网agc多时间尺度协调优化控制方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102169342A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-31 | 吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种计及分布式电源的配电网协调控制系统及控制方法 |
| CN102289566A (zh) * | 2011-07-08 | 2011-12-21 | 浙江大学 | 独立运行模式下的微电网多时间尺度能量优化调度方法 |
| CN102412588A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-04-11 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 一种实现次同步谐振控制的方法及系统 |
| CN202772598U (zh) * | 2012-05-18 | 2013-03-06 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 发电系统 |
-
2012
- 2012-05-18 CN CN201210155077.7A patent/CN102820674B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102169342A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-08-31 | 吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种计及分布式电源的配电网协调控制系统及控制方法 |
| CN102289566A (zh) * | 2011-07-08 | 2011-12-21 | 浙江大学 | 独立运行模式下的微电网多时间尺度能量优化调度方法 |
| CN102412588A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-04-11 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 一种实现次同步谐振控制的方法及系统 |
| CN202772598U (zh) * | 2012-05-18 | 2013-03-06 | 北京睿能世纪科技有限公司 | 发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102820674A (zh) | 2012-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Energy management and operational control methods for grid battery energy storage systems | |
| CN102820668B (zh) | 一种控制储能系统出力的方法、装置及一种发电系统 | |
| US9847648B2 (en) | Hybrid electric generating power plant that uses a combination of real-time generation facilities and energy storage system | |
| US9690267B2 (en) | Selective droop response control for a wind turbine power plant | |
| CN102820674B (zh) | 协调发电机组与储能系统出力的方法、装置及发电系统 | |
| EP2385606B1 (en) | System for interchanging electric energy between a battery and an electric grid and respective method. | |
| JP5960985B2 (ja) | 電力変換システムを制御するための方法及びシステム | |
| JP2012005310A (ja) | 新エネルギー発電所群の制御システム、およびその制御方法 | |
| CN202772598U (zh) | 发电系统 | |
| CN102668299A (zh) | 太阳能发电站的功率调节系统 | |
| CN112821416B (zh) | 一种火储联合调频储能功率分配方法 | |
| Raducu et al. | Design and implementation of a hybrid power plant controller | |
| CN104281984A (zh) | 一种用于微电网经济运行的供电方法 | |
| CN202772599U (zh) | 一种发电系统 | |
| US20190288516A1 (en) | System and method for operating a mains power grid | |
| CN113162068A (zh) | 储能系统和调峰调频系统 | |
| Datta | Battery Energy Storage System for Renewable Energy Integrated Power System Stability Enhancement | |
| CN111917136A (zh) | 控制功率导出的方法和系统 | |
| KR101936293B1 (ko) | 에너지 저장 시스템 | |
| CN107359646A (zh) | 一种计及远方调度计划和就地频率响应的风电场参与一次调频方法 | |
| CN111799817A (zh) | 发电站连接型能量存储系统及其控制方法 | |
| KR20200116270A (ko) | 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 및 이의 제어방법 | |
| WO2023157360A1 (ja) | 電力システムの調整装置及び電力システムの調整プログラム | |
| US20240039293A1 (en) | Control system for dispatching optimized real and reactive power set points | |
| Safder et al. | Rule‐based energy management system for autonomous voltage stabilization in standalone DC microgrid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20121212 Assignee: Beijing Haibo Sichuang Technology Co.,Ltd. Assignor: RAY POWER SYSTEMS CO.,LTD. Contract record no.: X2022990000842 Denomination of invention: Method, device and power generation system for coordinating the output of generator set and energy storage system Granted publication date: 20141029 License type: Common License Record date: 20221028 |