CN107681671A - 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法 - Google Patents

一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107681671A
CN107681671A CN201711072713.9A CN201711072713A CN107681671A CN 107681671 A CN107681671 A CN 107681671A CN 201711072713 A CN201711072713 A CN 201711072713A CN 107681671 A CN107681671 A CN 107681671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
battery energy
state
instruction
power
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.)
Pending
Application number
CN201711072713.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李海峰
王光灏
邓焱
宋晨雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huatai Huineng (beijing) Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Huatai Huineng (beijing) Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huatai Huineng (beijing) Energy Technology Co Ltd filed Critical Huatai Huineng (beijing) Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201711072713.9A priority Critical patent/CN107681671A/zh
Publication of CN107681671A publication Critical patent/CN107681671A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]

Abstract

本发明涉及电池储能系统,具体涉及一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法。根据电池储能的控制特性与运行特性,确定电池储能系统的荷电状态,并根据优先顺序指标计算方法得到各电池储能组的动作优先顺序指标K1、K2,从而对储能集群内各电池储能组的动作优先顺序进行排序与归类;按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;与现有技术比,本发明的有益效果为:本发明优化配置储能容量,提高电网快速调频能力,并达到维护储能电池运行状态的目的。

Description

一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法
技术领域:
本发明涉及电池储能系统,具体涉及一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法。
背景技术:
随着风电、光伏等新能源发电并网容量的增加,其波动性和不确定性对电网的安全稳定发出挑战。电池储能系统作为一种新颖而优质的可移动储能设备,以其秒级的充放电能力、上万次的循环寿命、宽泛的温度适应能力以及环境友好特性,大规模储能技术因其功率吞吐迅速、控制精确而成为最具潜力的解决方案,受到了广泛的关注。
对于电池储能系统,其规模较大,内部单体参数往往差异明显,且运行状态不同、电池的老化状态也不同,需要考虑不一致性优化电池储能系统出力特性(调节精度Kp、故障率N、响应时间T)与运行特性(电池储能组的荷电状态)等的差异,在满足电池储能系统参与电力系统调频效果基础上,达到优化电池储能系统运行状态的效果。因此,综合考虑储能集群的控制特性与电池储能的运行特性(状态信息)建立一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法。
发明内容:
本发明目的是通过对电池储能系统按照优先级别排序、对储能参与电网调频进行出力的分配和控制,辅助传统调频电源对电网频率的稳定与调整,以保持调频暂态性能和稳态性能,优化配置储能容量,提高电网调频能力。
一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,所述电池储能系统由多个电池储能组构成;
(一)当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之外时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
步骤2:根据电池储能系统的控制特性与运行特性,确定电池储能系统的荷电状态,并根据优先顺序指标计算方法得到各电池储能组的动作优先顺序指标K1、K2,从而对储能集群内各电池储能组的动作优先顺序进行排序与归类;若电网得到指令为储能充电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较小和可充电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可充电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;若电网得到指令为储能放电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较大和可放电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可放电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;
步骤3:根据步骤2中的动作优先顺序,结合对应储能组的容量限制,各电池储能组的有功出力参考值PBi的确定方法:按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统分为n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;
容量限制条件如下:
其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制;
步骤4:将各电池储能组的有功功率出力参考值输入给电池储能系统有功控制系统,控制各电池储能组完成出力过程,实现对电力系统频率的调节。
所述步骤2中优先顺序指标K1、K2的一种确定方法如下:
K1指标值越大,电池储能组动作优先级别越高,在动作周期T内储能进行动作,分配指令;反之,K1指标值越小,电池储能组动作优先级别越低;K1指标值相同情况下,比较K2指标值;K2越小电池储能组动作优先级别越高;反之,K2指标值越大,电池储能组动作优先级别越低;
K1=a×SOCb+b×Sb;
K2=c×Kp’+d×N+e×T’;
a、b、c、d、e为各指标的权重系数,a:b:c:d:e=1:2:1:5:2;
SOCb为电池储能组实时荷电状态的标准化取值,Sb为电池储能组调节容量的标准化取值,Kp’为电池储能组调节精度的标准化取值,N为电池储能组故障率,T’为电池储能组响应时间的标准化取值;
所述电池储能组实时荷电状态SOCb的标准化取值根据储能的荷电状态及电网调度指令P进行划分取值:
当0≤SOC<0.1,判定处于状态A:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=0;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=4;
当0.1≤SOC<0.4,判定处于状态B:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=1;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=3;
当0.4≤SOC≤0.6,判定处于状态C:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=2;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=2;
当0.6<SOC≤0.9,判定处于状态D:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=3;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=1;
当0.9<SOC≤1,判定处于状态E:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=4;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=0;
所述电池储能组调节容量Sb指标的取值方法:
Sb=1+(Pi/Pbase)
式中:Pi为电池储能组的可用容量,Pbase为电池储能组的额定容量;
所述电池储能组响应时间的标准化取值方法:
T’=1+T/T0
式中:T为响应时间,T0为基准时间,取1s;
电池储能组调节精度的标准化取值方法:
Kp’=1+Kp/Kp0
式中:Kp为调节精度,Kp0为基准精度值,取1MW/s。
(二)当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之中时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
电池储能系统不参与电网调频,按电池储能组可用容量由大到小确定电池储能组的出力优先顺序,按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统中的n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
容量限制条件如下:
依据优先顺序指标确定储能集群中电池储能组Ai对应的调频的实际出力值PBi,其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制。
与现有技术比,本发明的有益效果为:
本发明对电池储能组按照优先顺序指标排序,对储能参与电网调频出力进行分配和控制,提出一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,在辅助传统调频电源对电网频率进行快速调整的同时,考虑电池储能系统中各电池储能组的出力特性,包括:调节精度Kp、故障率N、响应时间T,考虑运行特性,包括电池储能组的荷电状态等的差异,在提高电网调频暂态性能和稳态性能的同时,充分利用电池储能系统的快速充/放电能力,优化配置储能容量,提高电网快速调频能力,并达到维护电池储能系统运行状态的目的。
附图说明:
图1是电池储能组动作优先顺序示意图。
图2是电池储能组的荷电状态SOCb的取值示意图。
具体实施方式:
实施例:
一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,所述电池储能系统由多个电池储能组构成,
(一)当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之外时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,在本例中,T的周期为4s,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
步骤2:根据电池储能系统的控制特性与运行特性,确定电池储能系统的荷电状态,并根据优先顺序指标计算方法得到各电池储能组的动作优先顺序指标K1、K2,从而对储能集群内各电池储能组的动作优先顺序进行排序与归类;若电网得到指令为储能充电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较小和可充电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可充电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;若电网得到指令为储能放电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较大和可放电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可放电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;所述优先顺序指标K1、K2的确定方法具体如下:
K1指标值越大,电池储能组动作优先级别越高,在动作周期T内储能进行动作,分配指令;反之,K1指标值越小,电池储能组动作优先级别越低;K1指标值相同情况下,比较K2指标值;K2越小电池储能组动作优先级别越高;反之,K2指标值越大,电池储能组动作优先级别越低;
K1=a×SOCb+b×Sb;
K2=c×Kp’+d×N+e×T’;
a、b、c、d、e为各指标的权重系数,在本例中,a=1,b=2,c=1,d=5,e=2;
SOCb为电池储能组实时荷电状态的标准化取值,Sb为电池储能组调节容量的标准化取值,Kp’为电池储能组调节精度的标准化取值,N为电池储能组故障率,T’为电池储能组响应时间的标准化取值;
所述电池储能组实时荷电状态SOCb的标准化取值根据储能的荷电状态及电网调度指令P进行划分取值:
当0≤SOC<0.1,判定处于状态A:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=0;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=4;
当0.1≤SOC<0.4,判定处于状态B:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=1;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=3;
当0.4≤SOC≤0.6,判定处于状态C:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=2;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=2;
当0.6<SOC≤0.9,判定处于状态D:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=3;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=1;
当0.9<SOC≤1,判定处于状态E:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=4;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=0;
所述电池储能组调节容量Sb的标准化取值方法:
Sb=1+(Pi/Pbase)
式中:Pi为电池储能组的可用容量,Pbase为电池储能组的额定容量;
所述电池储能组响应时间的标准化取值方法:
T’=1+T/T0
式中:T为响应时间,T0为基准时间,取1s;
电池储能组调节精度的标准化取值方法:
Kp’=1+Kp/Kp0
式中:Kp为调节精度,Kp0为基准精度值,取1MW/s;
调节精度Kp、故障率N、响应时间T等则是根据电池储能组的厂家给定参数;
步骤3:根据步骤2中的动作优先顺序,结合对应储能组的容量限制,各电池储能组的有功出力参考值PBi的确定方法:按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统分为n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;
容量限制条件如下:
其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制;
步骤4:将各电池储能组的有功功率出力参考值输入给电池储能系统有功控制系统,控制各电池储能组完成出力过程,实现对电力系统频率的调节。
(二)当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之中时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
电池储能系统不参与电网调频,按电池储能组可用容量由大到小确定电池储能组的出力优先顺序,按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统中的n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
容量限制条件如下:
依据优先顺序指标确定储能集群中电池储能组Ai对应的调频的实际出力值PBi,其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制。

Claims (3)

1.一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,所述电池储能系统由多个电池储能组构成;当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之外时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;其特征在于,包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
步骤2:根据电池储能系统的控制特性与运行特性,确定电池储能组的荷电状态,并根据优先顺序指标计算方法得到各电池储能组的动作优先顺序指标K1、K2,从而对电池储能系统内各电池储能组的动作优先顺序进行排序与归类;若电网得到指令为储能充电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较小和可充电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可充电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;若电网得到指令为储能放电指令,则优选择虑实时荷电状态SOC较大和可放电容量较大的电池储能组,在实时荷电状态SOC和可放电容量不能区分时,进一步再选择调节精度高、故障率低、响应时间短的电池储能组;
步骤3:根据步骤2中的动作优先顺序,结合对应电池储能组的容量限制,各电池储能组的有功出力参考值PBi的确定方法:按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统分为n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;
容量限制条件如下:
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制;
步骤4:将各电池储能组的有功功率出力参考值输入给电池储能系统有功控制系统,控制各电池储能组完成出力过程,实现对电力系统频率的调节。
2.根据权利要求1所述的一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,其特征在于,所述步骤2中优先顺序指标K1、K2的确定方法如下:
K1指标值越大,电池储能组动作优先级别越高,在动作周期T内储能进行动作,分配指令;反之,K1指标值越小,电池储能组动作优先级别越低;K1指标值相同情况下,比较K2指标值;K2越小电池储能组动作优先级别越高;反之,K2指标值越大,电池储能组动作优先级别越低;
K1=a×SOCb+b×Sb;
K2=c×Kp’+d×N+e×T’;
a、b、c、d、e为各指标的权重系数,a:b:c:d:e=1:2:1:5:2;
SOCb为电池储能组实时荷电状态的标准化取值,Sb为电池储能组调节容量的标准化取值,Kp’为电池储能组调节精度的标准化取值,N为电池储能组故障率,T’为电池储能组响应时间的标准化取值;
所述电池储能组实时荷电状态SOCb的标准化取值根据储能的荷电状态及电网调度指令P进行划分取值:
当0≤SOC<0.1,判定处于状态A:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=0;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=4;
当0.1≤SOC<0.4,判定处于状态B:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=1;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=3;
当0.4≤SOC≤0.6,判定处于状态C:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=2;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=2;
当0.6<SOC≤0.9,判定处于状态D:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=3;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=1;
当0.9<SOC≤1,判定处于状态E:该状态下,若电网得到指令为储能放电指令(P>0),则荷电状态SOCb=4;若电网得到指令为储能充电指令(P<0),则荷电状态SOCb=0;
所述电池储能组调节容量Sb的标准化取值方法:
Sb=1+(Pi/Pbase)
式中:Pi为电池储能组的可用容量,Pbase为电池储能组的额定容量;
所述电池储能组响应时间的标准化取值方法:
T’=1+T/T0
式中:T为响应时间,T0为基准时间,取1s;
电池储能组调节精度的标准化取值方法:
Kp’=1+Kp/Kp0
式中:Kp为调节精度,Kp0为基准精度值,取1MW/s。
3.一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法,所述电池储能系统由多个电池储能组构成;当所述电力系统频率位于电网调节死区范围(fDB.min,fDB.max)之中时,fDB.min代表电网调节死区的频率下限,fDB.max代表电网调节死区的频率上限;其特征在于,包括以下几个步骤:
步骤1:采集电力系统频率信息,根据电力系统调度指令P,该指令的更新周期为T,依此得到电网调频的电网调频容量需求P’、电量需求Q,其中P’=P,
电池储能系统不参与电网调频,按电池储能组可用容量由大到小确定电池储能组的出力优先顺序,按照优先顺序选择电池储能组,被选中的电池储能组按最大功率工作,未选中电池储能组功率为0;
电池储能系统中的n组电池储能组,对应组别为A1、A2、…、Ai、…、An-1、An,对应调频过程中的储能出力指令PB1、PB2、…、PBi、…、PBn-1、PBn
P=PB1+PB2+…+PBi+…+PBn-1+PBn
且功率限制条件如下:
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
容量限制条件如下:
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mn>1</mn> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>...</mo> <mo>...</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>n</mi> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
依据优先顺序指标确定储能集群中电池储能组Ai对应的调频的实际出力值PBi,其中PBimin、PBimax对应电池储能组Ai的最小出力功率限制和最大出力功率限制;其中QBimin、QBimax对应电池储能组Ai的最小出力容量限制和最大出力容量限制。
CN201711072713.9A 2017-11-03 2017-11-03 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法 Pending CN107681671A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711072713.9A CN107681671A (zh) 2017-11-03 2017-11-03 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711072713.9A CN107681671A (zh) 2017-11-03 2017-11-03 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107681671A true CN107681671A (zh) 2018-02-09

Family

ID=61145644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711072713.9A Pending CN107681671A (zh) 2017-11-03 2017-11-03 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107681671A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108988369A (zh) * 2018-07-03 2018-12-11 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法
CN110492530A (zh) * 2019-07-26 2019-11-22 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种冷水机组参与电网调频的负荷控制方法及装置
CN110797893A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种移动式储能电池参与分布式电源电能分配方法
CN111740434A (zh) * 2020-07-27 2020-10-02 湘能楚天电力装备股份有限公司 箱式储能变电站参与电网一次调频的优化控制方法及系统
CN111756058A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 比亚迪股份有限公司 一种储能系统充放电功率分配方法
CN113131502A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 一种集中式储能电站的双层功率协调分配方法及装置
CN113364046A (zh) * 2021-05-30 2021-09-07 国网福建省电力有限公司 一种支撑电网频率的储能电站群协调控制方法
CN114374243A (zh) * 2021-12-22 2022-04-19 南京安广电力设备有限公司 一种储能电池控制装置和方法
CN114498674A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 南方电网调峰调频发电有限公司 链式储能装置的频率附加控制方法、装置、控制器和介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102577010A (zh) * 2009-10-05 2012-07-11 日本碍子株式会社 控制装置、控制装置网以及控制方法
CN103997052A (zh) * 2014-04-23 2014-08-20 国家电网公司 一种多储能电站的有功功率控制的方法
CN106208120A (zh) * 2016-09-28 2016-12-07 安徽大学 一种混合式储能变流器能量调配控制方法
CN106451505A (zh) * 2016-10-21 2017-02-22 许继集团有限公司 一种分布式储能系统出力调控方法及装置
CN106786697A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国电力科学研究院 一种基于多代理的大规模电池储能电站监控系统和方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102577010A (zh) * 2009-10-05 2012-07-11 日本碍子株式会社 控制装置、控制装置网以及控制方法
CN103997052A (zh) * 2014-04-23 2014-08-20 国家电网公司 一种多储能电站的有功功率控制的方法
CN106208120A (zh) * 2016-09-28 2016-12-07 安徽大学 一种混合式储能变流器能量调配控制方法
CN106451505A (zh) * 2016-10-21 2017-02-22 许继集团有限公司 一种分布式储能系统出力调控方法及装置
CN106786697A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国电力科学研究院 一种基于多代理的大规模电池储能电站监控系统和方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108988369A (zh) * 2018-07-03 2018-12-11 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种储能参与电力系统快速调频的容量优化配置方法
CN111756058A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 比亚迪股份有限公司 一种储能系统充放电功率分配方法
CN111756058B (zh) * 2019-03-29 2022-12-09 比亚迪股份有限公司 一种储能系统充放电功率分配方法
CN110492530A (zh) * 2019-07-26 2019-11-22 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种冷水机组参与电网调频的负荷控制方法及装置
CN110797893A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种移动式储能电池参与分布式电源电能分配方法
CN111740434A (zh) * 2020-07-27 2020-10-02 湘能楚天电力装备股份有限公司 箱式储能变电站参与电网一次调频的优化控制方法及系统
CN113131502B (zh) * 2021-04-23 2022-06-24 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 一种集中式储能电站的双层功率协调分配方法及装置
CN113131502A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 一种集中式储能电站的双层功率协调分配方法及装置
CN113364046A (zh) * 2021-05-30 2021-09-07 国网福建省电力有限公司 一种支撑电网频率的储能电站群协调控制方法
CN114374243A (zh) * 2021-12-22 2022-04-19 南京安广电力设备有限公司 一种储能电池控制装置和方法
CN114374243B (zh) * 2021-12-22 2024-02-23 南京安广电力设备有限公司 一种储能电池控制装置和方法
CN114498674A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 南方电网调峰调频发电有限公司 链式储能装置的频率附加控制方法、装置、控制器和介质
CN114498674B (zh) * 2021-12-31 2023-05-30 南方电网调峰调频发电有限公司 链式储能装置的频率附加控制方法、装置、控制器和介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107681671A (zh) 一种考虑优先级别的电池储能系统参与电网调频的控制方法
CN105846461B (zh) 一种大规模储能电站自适应动态规划的控制方法和系统
CN110429693B (zh) 一种基于电池组一致性的储能电池组功率控制方法
CN109657993B (zh) 一种基于非合作博弈的能源局域网储能系统自动需求响应方法
CN110086180B (zh) 一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法
CN104410094B (zh) 一种电池储能电站的有功功率分配方法
CN109921449A (zh) 液流电池储能电站功率分配装置及方法
CN107769234B (zh) 一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法
CN109345019A (zh) 一种基于改进粒子群算法的微电网经济调度优化策略
CN111987713A (zh) 一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法
CN108197726A (zh) 一种基于改进进化算法的家庭能量数据优化方法
CN111628558B (zh) 混合储能系统的能量管理和容量配置的优化系统及方法
CN112086975B (zh) 一种协调多储能单元参与二次调频的优化调度方法
CN113555899A (zh) 一种风光储发电系统协调控制方法
CN112310990A (zh) 一种基于荷电状态的直流微电网多储能系统均衡控制方法
CN114336785A (zh) 一种基于网格聚类的分布式电源群控群调控制方法及装置
CN107240925B (zh) 一种微电网中储能电池系统的控制方法
CN115147245A (zh) 一种工业负荷参与调峰辅助服务的虚拟电厂优化调度方法
CN112928769B (zh) 一种兼顾补偿预测误差和平抑波动的光伏混合储能控制方法
CN113659623A (zh) 一种基于布林线理论的风储联合系统的优化方法及系统
CN110932300B (zh) 一种考虑梯次利用储能的配电网优化调度方法
CN105896547B (zh) 一种风电接入下的大电网分级电压控制方法
CN110707788A (zh) 一种分布式储能电站中储能电池阵列快速均衡系统及方法
CN111122995B (zh) 一种基于电池效率的nec计算方法及控制参数确定方法
CN114447963A (zh) 储能电池功率控制方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180209