CN108258706B - 一种火/储agc调频优化控制方法及系统 - Google Patents

一种火/储agc调频优化控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种火/储AGC调频优化控制方法及系统，所述方法包括依据区域电网的区域调节功率，确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量；依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和所述调节里程需求方向，确定分别与各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略；按照分别与调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量。与现有技术相比，本发明提供的一种火/储AGC调频优化控制方法及系统，能够准确得到各火电机组和电池储能系统参与AGC调频的实际调频量。

Description

一种火/储AGC调频优化控制方法及系统
技术领域
本发明涉及智能电网中能量存储与转换的技术领域，具体涉及一种火/储AGC调频优化控制方法及系统。
背景技术
储能参与调频辅助服务为全球规模化储能示范项目中开展最多的三个应用领域之一，其参与的形式主要有独立运行和与发电厂联合运行两种。在我国现有市场条件下，储能不能作为独立载体进入电力市场，因而与火电厂联合运行提供调频服务是最可能实现的市场模式。
图1为火/储AGC调频原理图，在火电厂联合储能系统运行模式下，因火电机组具有可调容量大但功率爬坡慢与跟踪精度差等特性，电池储能系统具有短时功率吞吐能力强与跟踪精度高但调节容量不足等特点，若两类调频资源优势性能与AGC(AutomaticGeneration Control，AGC)指令的幅值与持续时长特性的相适应性匹配不当，则将导致对其中一种调频源的不合理使用或两类调频源之间的能量对冲而降低火/储联合系统的整体调频能力。目前，控制火/储联合系统协调控制的主要方法是以区域电网全局角度将电网中的所有火电机组与储能系统分别等值为一类源，对其进行协调控制。但是，对于基于储能与火电厂打捆运行局部系统，这种方法不能将火电机组与储能系统分别作为单个个体进行调频控制，从而实现二者之间的协调控制。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种火/储AGC调频优化控制方法及系统。
第一方面，本发明中一种火/储AGC调频优化控制方法的技术方案是：
所述方法包括：
依据区域电网的区域调节功率，确定所述AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量；
依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和所述调节里程需求方向，确定分别与所述各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略；
按照分别与所述调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量。
第二方面，本发明中一种火/储AGC调频优化控制系统的技术方案是：
所述系统包括：
里程优化数据获取模块，用于依据区域电网的区域调节功率，确定所述AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量；
资源优先级调节策略确定模块，用于依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和所述调节里程需求方向，确定分别与所述各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略；
功率分配模块，用于按照分别与所述调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量。
与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种火/储AGC调频优化控制方法，采用里程计算方法计算AGC调频实时的功率调节分配量，具体是：依据区域电网的区域调节功率确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量，然后依据调节里程需求方向和电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域确定资源优先级调节策略，最后依据调节里程需求量和资源优先级调节策略向火电机组和电池储能系统分配功率调节分配量，即功率调节分配量与区域调节功率对应，能够准确得到各火电机组和电池储能系统参与AGC调频的实际调频量；
2、本发明提供的一种火/储AGC调频优化控制系统，里程优化数据获取模块依据区域电网的区域调节功率确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量，资源优先级调节策略确定模块依据调节里程需求方向和电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域确定资源优先级调节策略，功率分配模块依据调节里程需求量和资源优先级调节策略向火电机组和电池储能系统分配功率调节分配量，能够准确得到各火电机组和电池储能系统参与AGC调频的实际调频量。
附图说明
图1：火/储AGC调频原理图；
图2：本发明实施例中一种火/储AGC调频优化控制方法实施流程图；
图3：本发明实施例中另一种火/储AGC调频优化控制方法实施流程图；
图4：本发明实施例中一种火/储AGC调频优化控制系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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做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。
下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种火/储AGC调频优化控制方法进行说明。
本实施例中火/储AGC调频优化控制方法可以按照下述步骤实施，具体为：
步骤S101：依据区域电网的区域调节功率(Area Control Error，ACE)，确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量。
步骤S102：依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态(State of Charge，SoC)所处的运行区域和调节里程需求方向，确定分别与各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略。
步骤S103：按照分别与调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统(Battery Energy Storage System，BESS)的功率调节分配量。
本实施例采用里程计算方法计算AGC调频实时的功率调节分配量，具体是：依据区域电网的区域调节功率确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量，然后依据调节里程需求方向和电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域确定资源优先级调节策略，最后依据调节里程需求量和资源优先级调节策略向火电机组和电池储能系统分配功率调节分配量，即功率调节分配量与区域调节功率对应，能够准确得到各火电机组和电池储能系统参与AGC调频的实际调频量。
进一步地，本实施例步骤S101中确定AGC调频的调节里程需求方向可以通过判断区域调节功率值得大小确定：若区域调节功率大于零，则调节里程需求方向为上调；若区域调节功率小于零，则调节里程需求方向为下调。同时，将调节里程需求量的值设置为区域调节功率的绝对值。
进一步地，本实施例步骤S102中电池储能系统的运行区域可以按照下述方法划分，具体为：若SoC≤SoCL，则实时荷电状态SoC处于过放区。若SoCL＜SoC≤SoCm，则实时荷电状态SoC处于电量下区。若SoCm＜SoC≤SoCH，则实时荷电状态SoC处于电量上区。若SoC＞SoCH，则实时荷电状态SoC处于过充区。其中，SoCL、SoCm和SoCH均为荷电状态阈值，且SoCm＝(SoCL+SoCH)/2。
进一步地，本实施例步骤S102中资源优先级调节策略包括上调资源优先级调节策略和下调资源优先级调节策略。其中，上调资源优先级调节策略指的是调节里程需求方向为上调时与各运行区域对应的调节策略，包括过放区上调策略、电量下区上调策略、电量上区上调策略和过充区上调策略。下调资源优先级调节策略指的是调节里程需求方向为下调时与各运行区域对应的调节策略，包括过放区下调策略、电量下区下调策略、电量上区下调策略和过充区下调策略。
本实施例中依据第i台火电机组在第t+1个AGC指令周期内的基本功率PB,i与经济运行区
Figure BDA0001197208080000042
的位置关系，可以将电网区域内的各火电机组分为经济运行区下a类火电机组、经济运行区内b类火电机组、经济运行区上c类火电机组。然后依据第i台火电机组在第t-1个AGC指令周期内响应上调调频或下调调频后是否达到稳定状态，将各类火电机组分为非稳定运行类火电机组a1、b1、c1和稳定运行类火电机组a2、b2、c2。最后依据第i台火电机组在第t-1个AGC指令周期内的调节方向将各火电机组分为上调类火电机组a11、b11、c11和下调类火电机组a12、b12、c12。其中，t≥1，各火电机组的经济运行区为各火电机组的经济运行功率的波动范围，经济运行区的上限值Peco_max,i和下限值Peco_min,i如下式(1)所示：
Figure 2
其中，k为波动率且k＝10％～15％，Peco,i为各类火电机组的第i台火电机组的经济运行功率。
下面对各类型火电机组进行具体说明：
a1类火电机组为处于经济运行区下且非稳定运行的火电机组，b1类火电机组为处于经济运行区内且非稳定运行的火电机组，c1类火电机组为处于经济运行区上且非稳定运行的火电机组。a2类火电机组为处于经济运行区下且稳定运行的火电机组，b2类火电机组为处于经济运行区内且稳定运行的火电机组，c2类火电机组为处于经济运行区上且稳定运行的火电机组。a11类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，b11类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，c11类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组。a12类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，b12类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，c12类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组。
下面分别对各调节策略进行说明，具体为：
1、上调资源优先级调节策略
(1)过放区上调策略
本实施例中过放区上调策略为控制区域电网内a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频。即各资源的优先级顺序为BESS(半程出力)→a2→b2→a11→b11→a12→b12。
①：各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，如下式(2)所示：
Figure BDA0001197208080000051
其中，ΔPther_upmax,i为第i台火电机组的最大可上调容量，PB,i为第i台火电机组在第t+1个AGC指令周期内的基本功率，Preal,i为第i台火电机组的实时出力，TAGC为一个AGC指令周期的时长，Tdelay为火电机组的响应延时时间，rampupmax,i为第i台火电机组的最大向上爬爬坡速率限值。
②：电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可上调容量ΔPmid_upmax如下式(3)所示：
Figure BDA0001197208080000052
其中，Pbess_upmax、Pbess_real和Qe分别为电池储能系统的最大放电功率限值、实时出力和额定电量值。
(2)电量下区上调策略
本实施例中电量下区上调策略为控制区域电网内a2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频。即各资源的优先级顺序为a2→BESS(全程出力)→b2→a11→b11→a12→b12。其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量参与上调调频，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可上调容量。
其中，电池储能系统的全程最大可上调容量ΔPbess_upmax如下式(4)所示：
Figure BDA0001197208080000061
(3)电量上区下调策略和过充区下调策略
本实施例中电量上区下调策略和过充区下调策略为控制区域电网内电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频。即各资源的优先级顺序为a2→b2→a11→b11→a12→b12。其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量参与上调调频，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可上调容量。
2、下调资源优先级调节策略
(1)过放区下调策略和电量下区下调策略
本实施例中过放区下调策略和电量下区下调策略为控制区域电网内电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频。即各资源的优先级顺序为BESS(半程出力)→c2→b2→c12→b12→c11→b11。
①：各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，如下式(5)所示：
Figure BDA0001197208080000062
其中，ΔPther_downmax,i为第i台火电机组的最大可下调容量，rampdownmax,i为第i台火电机组的最大向下爬爬坡速率限值。
②：电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可下调容量ΔPmid_downmax，如下式(6)所示：
Figure BDA0001197208080000071
其中，Pbess_downmax为电池储能系统的最大充电功率限值。
(2)电量上区下调策略
本实施例中电量上区下调策略为控制所述区域电网内c2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频。即各资源的优先级顺序为c2→BESS(全程出力)→b2→c12→b12→c11→b11。其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可下调容量。
其中，电池储能系统的全程最大可下调容量ΔPbess_downmax如下式(7)所示：
Figure BDA0001197208080000072
(3)过充区下调策略
本实施例中过充区下调策略为控制所述区域电网内c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频。即各资源的优先级顺序为c2→b2→c12→b12→c11→b11。其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量。
进一步地，本实施例步骤S103中按照预设分配策略分配各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量可以包括下述步骤，具体为：
步骤S1031：计算资源优先级调节策略中参与AGC调频的各资源对应的可调节容量上限值。其中，资源包括火电机组或电池储能系统。
步骤S1032：比较所调节里程需求量与所述各可调节容量上限值，依据比较结果确定资源优先级调节策略中待投入的资源。
步骤S1033：设定待投入的资源的功率调节分配量为资源优先级调节策略中待投入的资源的预设调节容量，并控制待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频。
进一步地，本实施例步骤S1031中可调容量上限值的计算公式如下式(8)所示：
可调容量上限值如下式所示：
Pj+1＝Pj+ΔPΣ(j+1) (8)
其中，Pj+1为资源优先级调节策略中预设的第j+1个优先级的资源对应的可调节容量上限值，j≥0；P0为调节功率死区限值；ΔPΣ(j+1)为所有第j+1个优先级的资源的预设调节容量之和。
下面以电量上区上调策略和过充区上调策略为例，对各资源对应的可调节容量进行说明。电量上区上调策略和过充区上调策略中参与AGC调频额资源按照优先级由高到低的顺序依次为电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组。依据公式(8)可以得到各资源的可调节容量如下式(9)～(15)所示：
P1＝ΔPmid_upmax (9)
Figure BDA0001197208080000081
其中，
Figure BDA0001197208080000082
为第ia2个a2类火电机组最大可上调容量，na2为a2类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000083
其中，
Figure BDA0001197208080000084
为第ib2个b2类火电机组最大可上调容量，nb2为b2类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000085
其中，
Figure BDA0001197208080000086
为第ia11个a11类火电机组最大可上调容量，na11为a11类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000087
其中，
Figure BDA0001197208080000091
为第ib11个b11类火电机组最大可上调容量，nb11为b11类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000092
其中，
Figure BDA0001197208080000093
为第ia12个a12类火电机组最大可上调容量，na12为a12类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000094
其中，
Figure BDA0001197208080000095
为第ib12个b12类火电机组最大可上调容量，nb12为b12类火电机组的总数。
下面以电量上区下调策略和过充区下调策略为例，对各资源对应的可调节容量进行说明。电量上区下调策略和过充区下调策略中参与AGC调频额资源按照优先级由高到低的顺序依次为电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组。依据公式(8)可以得到各资源的可调节容量如下式(16)～(22)所示：
P1＝ΔPmid_downmax (16)
Figure BDA0001197208080000096
其中，
Figure BDA0001197208080000097
为第ic2个c2类火电机组最大可上调容量，nc2为c2类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000098
其中，
Figure BDA0001197208080000099
为第ib2个b2类火电机组最大可上调容量，nb2为b2类火电机组的总数。
Figure BDA00011972080800000910
其中，
Figure BDA00011972080800000911
为第ic12个c12类火电机组最大可上调容量，nc12为c12类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000101
其中，
Figure BDA0001197208080000102
为第ib12个b12类火电机组最大可上调容量，nb12为b12类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000103
其中，
Figure BDA0001197208080000104
为第ic11个c11类火电机组最大可上调容量，nc11为c11类火电机组的总数。
Figure BDA0001197208080000105
其中，
Figure BDA0001197208080000106
为第ib11个b11类火电机组最大可上调容量，nb11为b11类火电机组的总数。
进一步地，本实施例步骤S1032中依据比较结果确定待投入的资源可以包括下述步骤：
若mreq≤P0，则所有资源均不投入；若Pj＜mreq≤Pj+1，则投入资源优先级调节策略中预设的第1～(j+1)个优先级的资源；若mreq＞PΣ且电池储能系统的功率分配调节量为半程最大可上调容量或半程最大可下调容量时，设定电池储能系统的功率分配调节量为其全程最大可上调容量或全程最大可下调容量；其中，mreq为调节里程需求量，PΣ为资源优先级调节策略中所有资源的预设调节容量之和。
下面以电量上区上调策略和过充区上调策略为例，对待投入的资源的确定方法进行说明。
(1)mreq≤P0时所有资源均不投入。即电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组的功率调节分配量均为零。
(2)P0＜mreq≤P时投入电池储能系统，其余各火电机组均不投入。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(3)P1＜mreq≤P2时依次投入电池储能系统和a2类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(4)P2＜mreq≤P3时依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(5)P3＜mreq≤P4时依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(6)P4＜mreq≤P5时依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(7)P5＜mreq≤P6时依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量，b12类火电机组的功率调节分配量为零。
(8)P6＜mreq≤P7时依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量。
(9)mreq＞P7时，依次投入电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为全程最大可上调容量，a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组的功率调节分配量为最大可上调容量。
下面以过放区下调策略和电量下区下调策略为例，对待投入的资源的确定方法进行说明。
(1)mreq≤P0时所有资源均不投入。即电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组的功率调节分配量均为零。
(2)P0＜mreq≤P时投入电池储能系统，其余各火电机组均不投入。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(3)P1＜mreq≤P2时依次投入电池储能系统和c2类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(4)P2＜mreq≤P3时依次投入电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(5)P3＜mreq≤P4时依次投入电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(6)P4＜mreq≤P5时依次投入电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量，其余各火电机组的功率调节分配量为零。
(7)P5＜mreq≤P6时依次投入电池储能系统、电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量，b11类火电机组的功率调节分配量为零。
(8)P6＜mreq≤P7时依次投入电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为半程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量。
(9)mreq＞P7时，依次投入电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组。即电池储能系统的功率调节分配量为全程最大可下调容量，c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组的功率调节分配量为最大可下调容量。
进一步地，本实施例步骤S1033中控制待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频还包括下述步骤：待投入的资源包括火电机组时需要控制待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频，直至里程完成率η满足限制条件。当mreq＞PΣ且电池储能系统的功率分配调节量为其全程最大可上调容量或全程最大可下调容量时，里程完成率η仍不满足限值条件，需要向电网调度中心发送“AGC调频上调容量不足”或“AGC调频下调容量不足”，由调度人员采取紧急调制措施，避免发生电网故障。
限制条件如下式(23)所示：
1-η≤ε (23)
其中，ε为里程完成率限值；所述里程完成率
Figure BDA0001197208080000131
mact为分配里程量。
分配里程量mact如下式(24)所示：
mact＝mther,act+mbess,act (24)
其中，mbess,act为电池储能系统的里程分配量，mbess,act＝PR,bess，PR,bess为电池储能系统的功率调节分配量；mther,act为所有待投入的火电机组的里程分配量之和，
Figure BDA0001197208080000132
n为待投入的火电机组的总数，PR,ther,s为第s个待投入火电机组的功率调节分配量。
进一步地，本发明还提供了另一种火/储AGC调频优化控制方法的实施流程，并给出具体实施例。图3为本发明实施例中另一种火/储AGC调频优化控制方法实施流程图，如图所示，本实施例中火/储AGC调频优化控制方法包括下述步骤，具体为：
步骤S201：通过区域电网的区域能量管理中心和电池管理系统获取进行火/储AGC调频优化控制所需要的相关数据。其中，通过区域能量管理中心获取日前发电计划确定的各火电机组基本功率、经济运行功率、各火电机组实时出力值、向上/向下爬坡速率限值。通过电池管理系统获取电池实时出力功率值、荷电状态SoC、最大充电功率限值、最大放电功率限值、额定容量。
步骤S202：通过公式(2)～(7)计算区域电网内各火电机组和电池储能系统的最大可上调/下调容量。
步骤S203：判断区域调节功率是否大于零：若大于零则调节里程需求方向为上调执行步骤S2031；若不大于零则执行步骤S204。
步骤S2031：确定上调资源优先级调节策略。
步骤S2032：依据上调资源优先级调节策略计算各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量后，执行步骤S205。
步骤S204：判断区域调节功率是否小于零：若小于零则调节里程需求方向为下调执行步骤S2041；若等于零则将各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量设置为零。
步骤S2041：确定下调资源优先级调节策略。
步骤S2042：依据下调资源优先级调节策略计算各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量后，执行步骤S205。
步骤S205：判断里程完成率η是否满足限制条件：若满足则控制各火电机组和电池储能系统输出功率调节分配量，若不满足则向区域能量管理中心发送报警信号。
本发明还提供了一种火/储AGC调频优化控制系统，并给出具体实施例。
本实施例中一种火/储AGC调频优化控制系统包括里程优化数据获取模块、资源优先级调节策略确定模块和功率分配模块。
其中，里程优化数据获取模块，用于依据区域电网的区域调节功率，确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量。
资源优先级调节策略确定模块，用于依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和调节里程需求方向，确定分别与各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略。
功率分配模块，用于按照分别与调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量。
本实施例中里程优化数据获取模块依据区域电网的区域调节功率确定AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量，资源优先级调节策略确定模块依据调节里程需求方向和电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域确定资源优先级调节策略，功率分配模块依据调节里程需求量和资源优先级调节策略向火电机组和电池储能系统分配功率调节分配量，能够准确得到各火电机组和电池储能系统参与AGC调频的实际调频量。
进一步地，本实施例中里程优化数据获取模块还可以包括下述结构。
本实施例中里程优化数据获取模块包括调节里程需求方向确定单元、调节里程需求量确定单元和运行区域划分单元。
其中，调节里程需求方向确定单元，用于通过判断区域调节功率的大小确定调节里程需求方向：若区域调节功率大于零，则调节里程需求方向为上调；若区域调节功率小于零，则调节里程需求方向为下调。
调节里程需求量确定单元，用于将区域调节功率的绝对值设为调节里程需求量。
进一步地，本实施例中资源优先级调节策略确定模块还可以包括下述结构。
本实施例中资源优先级调节策略确定模块包括运行区域划分单元、上调策略确定单元和下调策略确定单元。
1、运行区域划分单元
本实施例中运行区域划分单元，用于通过比较电池储能系统的实时荷电状态与各荷电状态阈值，确定实时荷电状态所处的运行区域：
若SoC≤SoCL，则实时荷电状态SoC处于过放区；
若SoCL＜SoC≤SoCm，则实时荷电状态SoC处于电量下区；
若SoCm＜SoC≤SoCH，则实时荷电状态SoC处于电量上区；
若SoC＞SoCH，则实时荷电状态SoC处于过充区；
其中，SoCL、SoCm和SoCH均为荷电状态阈值，且SoCm＝(SoCL+SoCH)/2。
2、上调策略确定单元
本实施例中上调策略确定单元，用于确定在调节里程需求方向为上调时与各运行区域对应的调节策略。其中，上调策略确定单元包括过放区上调策略子单元、电量下区上调策略子单元、电量上区上调策略子单元和过充区上调策略子单元。
过放区上调策略子单元，用于控制区域电网内a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，t≥1。
电量下区上调策略子单元，用于控制区域电网内a2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可上调容量。
电量上区上调策略子单元和过充区上调策略子单元，用于控制区域电网内电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可上调容量。
3、下调策略确定单元
本实施例中下调策略确定单元，用于确定在调节里程需求方向为下调时与各运行区域对应的调节策略。其中，下调策略确定单元包括过放区下调策略子单元、电量下区下调策略子单元、电量上区下调策略子单元和过充区下调策略子单元。
过放区下调策略子单元和电量下区下调策略子单元，用于控制区域电网内电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可下调容量。
电量上区下调策略子单元，用于控制区域电网内c2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可下调容量。
过充区下调策略子单元，用于控制区域电网内c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量。
进一步地，本实施例中功率分配模块还可以包括下述结构。
本实施例中功率分配模块包括可调节容量上限值计算单元、待投入资源确定单元和功率调节分配量确定单元。
1、可调节容量上限值计算单元
本实施例中可调节容量上限值计算单元，用于计算资源优先级调节策略中参与AGC调频的各资源对应的可调节容量上限值；资源包括火电机组或电池储能系统。其中，可调节容量上限值的计算模型如下式(25)所示：
Pj+1＝Pj+ΔPΣ(j+1) (25)
其中，
Pj+1为资源优先级调节策略中预设的第j+1个优先级的资源对应的可调节容量上限值，j≥0；P0为调节功率死区限值；ΔPΣ(j+1)为所有第j+1个优先级的资源的预设调节容量之和。
2、待投入资源确定单元
本实施例中待投入资源确定单元，用于比较调节里程需求量与各可调节容量上限值，依据比较结果确定资源优先级调节策略中待投入的资源。其中，待投入资源确定单元包括第一比较子单元、第二比较子单元和第三比较子单元。
第一比较子单元，用于在mreq≤P0时不投入任一个资源。
第二比较子单元，用于在Pj＜mreq≤Pj+1时投入资源优先级调节策略中预设的第1～(j+1)个优先级的资源参与AGC调频。
第三比较子单元，用于在mreq＞PΣ且电池储能系统的功率分配调节量为半程最大可上调容量或半程最大可下调容量时，设定电池储能系统的功率分配调节量为其全程最大可上调容量或全程最大可下调容量；其中，mreq为调节里程需求量，PΣ为资源优先级调节策略中所有资源的预设调节容量之和。
3、功率调节分配量确定单元
本实施例中功率调节分配量确定单元，用于设定待投入的资源的功率调节分配量为资源优先级调节策略中待投入的资源的预设调节容量，并控制待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频。其中，功率调节分配量确定单元包括里程完成率校验子单元，用于在所述待投入的资源包括火电机组时AGC调频的里程完成率η是否满足限制条件所述限制条件如下式(26)所示：
1-η≤ε (26)
其中，ε为里程完成率限值；所述里程完成率
Figure BDA0001197208080000181
mact为分配里程量；
分配里程量mact如下式(27)所示：
mact＝mther,act+mbess,act (27)
其中，mbess,act为电池储能系统的里程分配量，mbess,act＝PR,bess，PR,bess为电池储能系统的功率调节分配量；mther,act为所有待投入的火电机组的里程分配量之和，
Figure BDA0001197208080000182
n为待投入的火电机组的总数，PR,ther,s为第s个待投入火电机组的功率调节分配量。
进一步地，本发明还提供了一种火/储AGC调频优化控制系统结构图，并给出具体实施例。图4为本发明实施例中一种火/储AGC调频优化控制系统结构图，如图所示，本实施例中火/储AGC调频优化控制系统包括通信模块、数据存储与管理模块、可调容量计算模块和里程优化分配模块。
其中，通信模块，接收区域电网的区域能量管理中心和电池管理系统输出的用于进行火/储AGC调频优化控制所需要的相关数据。其中，通过区域能量管理中心获取日前发电计划确定的各火电机组基本功率、经济运行功率、各火电机组实时出力值、向上/向下爬坡速率限值。通过电池管理系统获取电池实时出力功率值、荷电状态SoC、最大充电功率限值、最大放电功率限值、额定容量。
数据存储与管理模块，用于存储通信模块接收的上述相关数据，并将电池储能系统的功率调节分配量的控制指令发送到电池管理系统，将包含有各火电机组的功率调节分配量的控制指令发送到各火电机组的控制器。其中，各火电机组的控制指令包括功率调节分配量和基本功率。
可调容量计算模块，用于计算各火电机组和电池储能系统的最大可上/下调容量，包括如公式(2)～(7)所示的计算模型。
里程优化分配模块，用于确定各火电机组和电池储能系统的功率分配量，包括里程优化数据获取模块、资源优先级调节策略确定模块和功率分配模块。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，所述方法包括：
依据区域电网的区域调节功率，确定所述AGC调频的调节里程需求方向和调节里程需求量；
依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和所述调节里程需求方向，确定分别与所述各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略；
按照分别与所述调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量；
所述资源优先级调节策略包括上调资源优先级调节策略和下调资源优先级调节策略；
所述上调资源优先级调节策略指的是调节里程需求方向为上调时与各运行区域对应的调节策略，包括过放区上调策略、电量下区上调策略、电量上区上调策略和过充区上调策略；
所述下调资源优先级调节策略指的是调节里程需求方向为下调时与各运行区域对应的调节策略，包括过放区下调策略、电量下区下调策略、电量上区下调策略和过充区下调策略；
所述按照预设分配策略分配各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量包括：
计算所述资源优先级调节策略中参与所述AGC调频的各资源对应的可调节容量上限值；所述资源包括火电机组或电池储能系统；
比较所述调节里程需求量与所述各可调节容量上限值，依据比较结果确定所述资源优先级调节策略中待投入的资源；
设定所述待投入的资源的功率调节分配量为所述资源优先级调节策略中待投入的资源的预设调节容量，并控制所述待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频。
2.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述确定调节里程需求方向包括：若所述区域调节功率大于零，则所述调节里程需求方向为上调；若所述区域调节功率小于零，则所述调节里程需求方向为下调；
所述调节里程需求量的值为所述区域调节功率的绝对值。
3.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，所述电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域包括过放区、电量下区、电量上区和过充区；
若SoC≤SoCL，则所述实时荷电状态SoC处于过放区；
若SoCL＜SoC≤SoCm，则所述实时荷电状态SoC处于电量下区；
若SoCm＜SoC≤SoCH，则所述实时荷电状态SoC处于电量上区；
若SoC＞SoCH，则所述实时荷电状态SoC处于过充区；
其中，SoCL、SoCm和SoCH均为荷电状态阈值，且SoCm＝(SoCL+SoCH)/2。
4.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述过放区上调策略为控制所述区域电网内a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，t≥1；
所述电量下区上调策略为控制所述区域电网内a2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可上调容量；
所述电量上区上调策略和过充区上调策略为控制所述区域电网内电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可上调容量；
其中，a2类火电机组为处于经济运行区下且稳定运行的火电机组，b2类火电机组为处于经济运行区内且稳定运行的火电机组，a11类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，b11类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，a12类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，b12类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组；所述各经济运行区为各火电机组的经济运行功率的波动范围。
5.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述过放区下调策略和电量下区下调策略为控制所述区域电网内电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可下调容量；
所述电量上区下调策略为控制所述区域电网内c2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可下调容量；
所述过充区下调策略为控制所述区域电网内c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量；
其中，b2类火电机组为处于经济运行区内且稳定运行的火电机组，c2类火电机组为处于经济运行区上且稳定运行的火电机组，b11类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，c11类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，b12类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，c12类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组；所述各经济运行区为各火电机组的经济运行功率的波动范围。
6.如权利要求4或5所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述经济运行区的上限值Peco_max,i和下限值Peco_min,i如下式所示：
Figure FDA0003897356820000041
其中，k为波动率且k＝10％～15％，Peco,i为各类火电机组的第i台火电机组的经济运行功率；
所述各类火电机组的最大可上调容量如下式所示：
Figure FDA0003897356820000042
其中，ΔPther_upmax,i为第i台火电机组的最大可上调容量，PB,i为第i台火电机组在第t+1个AGC指令周期内的基本功率，Preal,i为第i台火电机组的实时出力，TAGC为一个AGC指令周期的时长，Tdelay为火电机组的响应延时时间，rampupmax,i为第i台火电机组的最大向上爬爬坡速率限值；
所述各类火电机组的最大可下调容量如下式所示：
Figure FDA0003897356820000043
其中，ΔPther_downmax,i为第i台火电机组的最大可下调容量，rampdownmax,i为第i台火电机组的最大向下爬爬坡速率限值。
7.如权利要求4或5所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述电池储能系统的半程最大可上调容量ΔPmid_upmax如下式所示：
Figure FDA0003897356820000051
所述电池储能系统的半程最大可下调容量ΔPmid_downmax如下式所示：
Figure FDA0003897356820000052
所述电池储能系统的全程最大可上调容量ΔPbess_upmax如下式所示：
Figure FDA0003897356820000053
所述电池储能系统的全程最大可下调容量ΔPbess_downmax如下式所示：
Figure FDA0003897356820000054
其中，Pbess_upmax、Pbess_downmax、Pbess_real和Qe分别为电池储能系统的最大放电功率限值、最大充电功率限值、实时出力和额定电量值，TAGC为一个AGC指令周期的时长；SoCL、SoCm和SoCH均为荷电状态阈值，且SoCm＝(SoCL+SoCH)/2。
8.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，
所述可调节容量上限值如下式所示：
Pj+1＝Pj+ΔPΣ(j+1)
其中，Pj+1为所述资源优先级调节策略中预设的第j+1个优先级的资源对应的可调节容量上限值，j≥0；P0为调节功率死区限值；ΔPΣ(j+1)为所有第j+1个优先级的资源的预设调节容量之和；
所述依据比较结果确定待投入的资源包括：
若mreq≤P0，则所有资源均不投入；
若Pj＜mreq≤Pj+1，则投入所述资源优先级调节策略中预设的第1～(j+1)个优先级的资源；
若mreq＞PΣ且所述电池储能系统的功率分配调节量为半程最大可上调容量或半程最大可下调容量时，设定所述电池储能系统的功率分配调节量为全程最大可上调容量或全程最大可下调容量；其中，mreq为调节里程需求量，PΣ为资源优先级调节策略中所有资源的预设调节容量之和。
9.如权利要求1所述的一种火/储AGC调频优化控制方法，其特征在于，所述控制待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频包括：所述待投入的资源包括火电机组时，控制所述待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频，直至里程完成率η满足限制条件；所述限制条件如下式所示：
1-η≤ε
其中，ε为里程完成率限值；所述里程完成率
Figure FDA0003897356820000061
mact为分配里程量；
所述分配里程量mact如下式所示：
mact＝mther,act+mbess,act；
其中，mbess,act为电池储能系统的里程分配量，mbess,act＝PR,bess，PR,bess为电池储能系统的功率调节分配量；mther,act为所有待投入的火电机组的里程分配量之和，
Figure FDA0003897356820000062
n为待投入的火电机组的总数，PR,ther,s为第s个待投入火电机组的功率调节分配量。
10.一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述系统包括：
里程优化数据获取模块，用于依据区域电网的区域调节功率，确定所述AGC 调频的调节里程需求方向和调节里程需求量；
资源优先级调节策略确定模块，用于依据区域电网内电池储能系统的实时荷电状态所处的运行区域和所述调节里程需求方向，确定分别与所述各运行区域和调节里程需求方向对应的资源优先级调节策略；
功率分配模块，用于按照分别与所述调节里程需求量和资源优先级调节策略对应的预设分配策略，分配区域电网内各火电机组和电池储能系统的功率调节分配量；
所述资源优先级调节策略确定模块包括上调策略确定单元，用于确定在调节里程需求方向为上调时与各运行区域对应的调节策略；所述上调策略确定单元包括过放区上调策略子单元、电量下区上调策略子单元、电量上区上调策略子单元和过充区上调策略子单元；
所述资源优先级调节策略确定模块包括下调策略确定单元，用于确定在调节里程需求方向为下调时与各运行区域对应的调节策略；所述下调策略确定单元包括过放区下调策略子单元、电量下区下调策略子单元、电量上区下调策略子单元和过充区下调策略子单元；
所述功率分配模块包括可调节容量上限值计算单元、待投入资源确定单元和功率调节分配量确定单元；
所述可调节容量上限值计算单元，用于计算所述资源优先级调节策略中参与所述AGC调频的各资源对应的可调节容量上限值；所述资源包括火电机组或电池储能系统；
所述待投入资源确定单元，用于比较所述调节里程需求量与所述各可调节容量上限值，依据比较结果确定所述资源优先级调节策略中待投入的资源；
所述功率调节分配量确定单元，用于设定所述待投入的资源的功率调节分配量为所述资源优先级调节策略中待投入的资源的预设调节容量，并控制所述待投入的资源按照各自的功率调节分配量参与AGC调频。
11.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述里程优化数据获取模块包括调节里程需求方向确定单元和调节里程需求量确定单元；
所述调节里程需求方向确定单元，用于通过判断所述区域调节功率的大小确定调节里程需求方向：若所述区域调节功率大于零，则所述调节里程需求方向为上调；若所述区域调节功率小于零，则所述调节里程需求方向为下调；
所述调节里程需求量确定单元，用于将所述区域调节功率的绝对值设为调节里程需求量。
12.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述资源优先级调节策略确定模块包括运行区域划分单元，用于通过比较电池储能系统的实时荷电状态与各荷电状态阈值，确定实时荷电状态所处的运行区域：
若SoC≤SoCL，则所述实时荷电状态SoC处于过放区；
若SoCL＜SoC≤SoCm，则所述实时荷电状态SoC处于电量下区；
若SoCm＜SoC≤SoCH，则所述实时荷电状态SoC处于电量上区；
若SoC＞SoCH，则所述实时荷电状态SoC处于过充区；
其中，SoCL、SoCm和SoCH均为荷电状态阈值，且SoCm＝(SoCL+SoCH)/2。
13.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述过放区上调策略子单元，用于控制所述区域电网内a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，t≥1；
所述电量下区上调策略子单元，用于控制所述区域电网内a2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可上调容量；
所述电量上区上调策略子单元和过充区上调策略子单元，用于控制所述区域电网内电池储能系统、a2类火电机组、b2类火电机组、a11类火电机组、b11类火电机组、a12类火电机组和b12类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的上调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可上调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可上调容量；
其中，a2类火电机组为处于经济运行区下且稳定运行的火电机组，b2类火电机组为处于经济运行区内且稳定运行的火电机组，a11类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，b11类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，a12类火电机组为处于经济运行区下并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，b12类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组；所述各经济运行区为各火电机组的经济运行功率的波动范围。
14.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述过放区下调策略子单元和电量下区下调策略子单元，用于控制所述区域电网内电池储能系统、c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其半程最大可下调容量；
所述电量上区下调策略子单元，用于控制所述区域电网内c2类火电机组、电池储能系统、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量，电池储能系统的预设调节容量为其全程最大可下调容量；
所述过充区下调策略子单元，用于控制所述区域电网内c2类火电机组、b2类火电机组、c12类火电机组、b12类火电机组、c11类火电机组和b11类火电机组依次参与所述第t个AGC指令周期的下调调频；其中，各类火电机组的预设调节容量为其最大可下调容量；
其中，b2类火电机组为处于经济运行区内且稳定运行的火电机组，c2类火电机组为处于经济运行区上且稳定运行的火电机组，b11类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，c11类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的上调调频后非稳定运行的火电机组，b12类火电机组为处于经济运行区内并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组，c12类火电机组为处于经济运行区上并参与第t-1个AGC指令周期的下调调频后非稳定运行的火电机组；所述各经济运行区为各火电机组的经济运行功率的波动范围。
15.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述可调节容量上限值的计算模型如下式所示：
Pj+1＝Pj+ΔPΣ(j+1)
其中，Pj+1为所述资源优先级调节策略中预设的第j+1个优先级的资源对应的可调节容量上限值，j≥0；P0为调节功率死区限值；ΔPΣ(j+1)为所有第j+1个优先级的资源的预设调节容量之和。
16.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述待投入资源确定单元包括第一比较子单元、第二比较子单元和第三比较子单元；
所述第一比较子单元，用于在mreq≤P0时不投入任一个资源；
所述第二比较子单元，用于在Pj＜mreq≤Pj+1时投入所述资源优先级调节策略中预设的第1～(j+1)个优先级的资源参与AGC调频；
所述第三比较子单元，用于在mreq＞PΣ且所述电池储能系统的功率分配调节量为半程最大可上调容量或半程最大可下调容量时，设定所述电池储能系统的功率分配调节量为其全程最大可上调容量或全程最大可下调容量；其中，mreq为调节里程需求量，PΣ为资源优先级调节策略中所有资源的预设调节容量之和。
17.如权利要求10所述的一种火/储AGC调频优化控制系统，其特征在于，所述功率调节分配量确定单元包括里程完成率校验子单元，用于在所述待投入的资源包括火电机组时AGC调频的里程完成率η是否满足限制条件；所述限制条件如下式所示：
1-η≤ε
其中，ε为里程完成率限值；所述里程完成率
Figure FDA0003897356820000111
mact为分配里程量；
所述分配里程量mact如下式所示：
mact＝mther,act+mbess,act；
其中，mbess,act为电池储能系统的里程分配量，mbess,act＝PR,bess，PR,bess为电池储能系统的功率调节分配量；mther,act为所有待投入的火电机组的里程分配量之和，
Figure FDA0003897356820000112
n为待投入的火电机组的总数，PR,ther,s为第s个待投入火电机组的功率调节分配量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108259706B (zh) 2018-04-12 2020-10-30 京东方科技集团股份有限公司 视频信号调节装置及调节方法
CN109193811B (zh) * 2018-09-18 2021-10-01 国电南瑞科技股份有限公司 一种新能源发电有功功率平滑控制方法、系统及存储介质
CN110380440B (zh) * 2019-08-19 2021-06-11 阳光电源股份有限公司 一种火储系统及其储能系统agc调频方法和装置
CN111682566A (zh) * 2020-03-02 2020-09-18 上海豫源电力科技有限公司 储能辅助火电机组的agc调频方法及装置
CN111431215B (zh) * 2020-04-24 2022-07-05 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 一种配电网侧规模化储能参与调频的双层控制方法
CN111614108B (zh) * 2020-06-19 2021-11-26 东北电力大学 一种考虑柔性负荷特性的火-储agc调频控制方法
CN112066354A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 上海明华电力科技有限公司 基于火电机组调频资源协同梯级利用的一次调频控制方法
CN112787340B (zh) * 2021-01-04 2023-07-18 上海外高桥第三发电有限责任公司 一种火电与储能系统联合调频的控制方法
CN113346514B (zh) * 2021-04-02 2024-03-08 国网福建省电力有限公司 一种基于agc的发电机组最优里程调度方法
CN113541174B (zh) * 2021-07-08 2024-02-23 国网湖南省电力有限公司 计及soc排序的储能agc分配pcs有功功率的方法及系统
CN114709854B (zh) * 2022-04-01 2024-06-25 清华大学 一种储能与火电联合参与调频的荷电状态调节方法及装置
CN115603337B (zh) * 2022-11-21 2023-04-07 西安热工研究院有限公司 一种基于超级电容的经济型调频系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103441534A (zh) * 2013-07-23 2013-12-11 清华大学 Agc系统中传统机组与储能系统配合的控制策略
CN104201670A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 湖南大学 一种电池储能电源参与电网二次调频的协调控制方法及系统
CN105870942A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 中国电力科学研究院 一种基于近似动态规划算法的一次调频附加学习控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103441534A (zh) * 2013-07-23 2013-12-11 清华大学 Agc系统中传统机组与储能系统配合的控制策略
CN104201670A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 湖南大学 一种电池储能电源参与电网二次调频的协调控制方法及系统
CN105870942A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 中国电力科学研究院 一种基于近似动态规划算法的一次调频附加学习控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Energy management and control algorithms for integration of energy storage within microgrid;Ramon Zamora 等;《2014 IEEE 23rd International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)》;20140604;1805-1810 *
Improving the dynamic performance in load frequency control of an interconnected power system with multi source power generation using superconducting magnetic energy storage (SMES);M. Deepak;《2014 International Conference on Advances in Green Energy (ICAGE)》;20141218;106-111 *
含储能资源参与的自动发电控制策略研究;胡泽春 等;《中国电机工程学报》;20141015;第34卷(第29期);5080-5087 *
提升火电机组AGC性能的混合储能优化控制与容量规划;牛阳 等;《电力系统自动化》;20160525;第40卷(第10期);38-45 *

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