CN109802413B - 一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统 - Google Patents
一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统,包括:基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。本发明提供的技术方案通过对能量型储能系统设置不同的工作模式使其能够依据电网频率波动程度的大小和自身SOC状况合理安排出力大小及深度,既体现了储能系统的主动性,又具有对电网连接的友好性。模拟传统发电机组的下垂特性及考虑储能系统自身的约束条件确定下垂增益进行主动支撑,体现出了系统响应的精确性。
Description
技术领域
本发明属于储能控制领域,具体涉及一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统。
背景技术
电网的调频主要由火电机组和水电机组共同承担,其中一次调频是由电网中的负荷和有剩余容量的发电机组共同自发完成,主要通过发电机的调速系统根据静态频率特性改变发电机的运行转速,释放出更多的电磁功率,解决区域电网的短时随机功率不平衡问题。然而,随着新能源并网呈现高渗透率,风光的波动性和随机性使得电网短时间内的能量不平衡加剧,由于传统火电机组存在响应速度慢、爬坡速率低的缺点,同时其动态特性受调频死区、调频上下限及机组迟滞率等非线性因素影响,调频质量与灵活性难以满足要求甚至出现功率反调现象,这一情形在孤立运行的区域电网中表现得尤为明显。虽然水电机组调频性能优于火电机组,但由于其建设受电力条件限制,可提供的调频容量有限。
目前有关储能系统参与电网调频服务的研究大都从电力系统角度对电网内多个调频电源进行协调控制及运行优化,通过向储能系统发送功率指令值的方式使储能系统被动参与电力系统辅助调频。而关于储能系统主动支撑电网频率响应的专利、文献、技术报告等非常少,相关技术规定和标准也较为欠缺。针对储能装置的特性不同,可以将储能系统分为能量型储能系统和功率型储能系统,功率型储能系统适用于短时大功率放电场合,存储的电能较少,放电时SOC下降快;能量型储能系统电能存储较多,适用于长时间放电场合,其SOC下降较为缓慢。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统,考虑到在进行主动支撑电网频率响应时可能出现的SOC过低或过高情况,本发明提出不同类型的储能系统在辅助电网调频时根据不同的运行目标采取不同的控制策略。
一种主动支撑电网频率响应控制方法,包括:
基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。
进一步的,所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式,包括:
将电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较;
当所述电网的频率偏差值位于调频死区(-Δfd,Δfd)时,设定所述储能系统的响应模式为调频死区给定功率运行模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δfd,Δft)和(-Δft,-Δfd]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为主动支撑频率偏差响应模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δft,Δfl]和[-Δfl,-Δft]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为越限区最大功率运行模式;
其中,Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Δfl为储能系统切机频率偏差值。
进一步的,所述根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值,包括:
当所述响应模式为调频死区给定功率运行模式时,根据储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
当所述响应模式为主动支撑频率偏差响应模式时,根据预先设定的频率偏差限值和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
当所述响应模式为越限区最大功率运行模式时,根据储能系统最大运行功率确定储能系统运行功率调整值。
进一步的,所述当所述响应模式为调频死区给定功率运行模式时,根据储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
PO=P1,Δf∈(-Δfd,Δfd)
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δf电网的频率偏差值;Δfd为频率偏差响应门槛值。
进一步的,所述当所述响应模式为主动支撑频率偏差响应模式时,根据预先设定的频率偏差限值和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
根据预先设定的频率偏差限值、储能系统最大运行功率值和储能系统在调频死区的运行功率计算下垂增益;
根据所述下垂增益和电网的频率偏差值计算响应频率偏差时的功率增量;
根据所述响应频率偏差时的功率增量和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值。
进一步的,所述根据预先设定的频率偏差限值、储能系统最大运行功率值和储能系统在调频死区的运行功率计算下垂增益,包括:
按下式计算所述下垂增益:
其中,K为下垂增益;Pmax为储能系统最大运行功率;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Kc为充电下垂增益;Kd为放电下垂增益;Δf电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电。
进一步的,所述根据所述下垂增益和频率偏差值计算响应频率偏差时的功率增量,包括:
按下式计算所述响应频率偏差时的功率增量:
其中,ΔP为响应频率偏差时的功率增量。
进一步的,所述根据所述响应频率偏差时的功率增量和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率。
进一步的,所述当所述响应模式为越限区最大功率运行模式时,根据储能系统最大运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
按下式计算所述储能系统运行功率调整值:
其中,PO为储能系统运行功率调整值;Pmax为储能系统最大运行功率;Δf电网的频率偏差值;Δft为频率偏差阈值。
进一步的,所述确定是否调整充放电截止荷电状态包括:
将储能系统电池的荷电状态与预先设定的充放电截止荷电状态进行比较:
当Δf>0时,ΔSOC=SOC-SOCmax,若|ΔSOC|≤0.05,则调整充电截止荷电状态为SOCmax+0.05;否则不调整;
当Δf<0时,ΔSOC=SOC-SOCmin,若|ΔSOC|≤0.05,则调整放电截止荷电状态为SOCmin-0.05;否则不调整;
其中,Δf为电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电;SOC为当前荷电状态;SOCmax和SOCmin为预先设定的充放电截止荷电状态;ΔSOC为荷电状态差值。
一种主动支撑电网频率响应控制系统,所述系统包括:
数据采集模块,用于基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
频率比较判断模块,用于将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
调整模块,用于根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。
与最接近的现有技术比,本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
本发明提供的技术方案通过对能量型储能系统设置不同的工作模式使其能够依据电网频率波动程度的大小和自身SOC状况合理安排出力大小及深度,既体现了储能系统的主动性,又具有对电网连接的友好性。模拟传统发电机组的下垂特性及考虑储能系统自身的约束条件确定下垂增益进行主动支撑,体现出了系统响应的精确性。在电网频率异常时,判断电池SOC是否满足运行条件,根据判断结果自动对SOC充放电范围进行调整,体现出了系统进行主动支撑时的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中主动支撑电网频率响应控制方法实施的流程示意图;
图2为本发明实施例中储能系统主动支撑电网频率响应的控制策略示意图;
图3为本发明实施例中储能系统频率响应的下垂特性曲线示意图;
图4为本发明实施例中储能系统主动支撑频率响应的控制决策框图;
图5为本发明实施例中中压直挂式储能系统拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。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、完整地描述,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1、
图1为本发明实施例中主动支撑电网频率响应控制方法实施的流程示意图,本发明实施例提供了一种主动支撑电网频率响应控制方法,如图1所示,所述方法可以包括如下步骤:
基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。
本发明提供的方法,根据采集的电网频率确定储能系统的响应模式,通过对能量型储能系统设置不同的工作模式使其能够依据电网频率波动程度的大小和自身SOC状况合理安排出力大小及深度,最终确定该储能系统的运行功率调整值,既体现了储能系统的主动性,又具有对电网连接的友好性。
实施例2、
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种主动支撑电网频率响应控制系统,可以包括:
数据采集模块,用于基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
频率比较判断模块,用于将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
调整模块,用于根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。
所述频率比较判断模块,用于,
将电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较;
当所述电网的频率偏差值位于调频死区(-Δfd,Δfd)时,设定所述储能系统的响应模式为调频死区给定功率运行模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δfd,Δft)和(-Δft,-Δfd]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为主动支撑频率偏差响应模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δft,Δfl]和[-Δfl,-Δft]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为越限区最大功率运行模式;
其中,Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Δfl为储能系统切机频率偏差值。
所述调整模块,可以包括:
调频死区子模块,用于当所述响应模式为调频死区给定功率运行模式时,根据储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
主动支撑子模块,用于当所述响应模式为主动支撑频率偏差响应模式时,根据预先设定的频率偏差限值和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
越限区子模块,用于当所述响应模式为越限区最大功率运行模式时,根据储能系统最大运行功率确定储能系统运行功率调整值。
所述调频死区子模块,用于,
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
PO=P1,Δf∈(-Δfd,Δfd)
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δf电网的频率偏差值;Δfd为频率偏差响应门槛值。
所述主动支撑子模块包括:
运算分析单元,用于根据预先设定的频率偏差限值、储能系统最大运行功率值和储能系统在调频死区的运行功率计算下垂增益;
计算单元,用于根据所述下垂增益和电网的频率偏差值计算响应频率偏差时的功率增量;
调整单元,用于根据所述响应频率偏差时的功率增量和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值。
所述运算分析单元,用于,
按下式计算所述下垂增益:
其中,K为下垂增益;Pmax为储能系统最大运行功率值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Kc为充电下垂增益;Kd为放电下垂增益;Δf电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电。
所述计算单元,用于,
按下式计算所述响应频率偏差时的功率增量:
其中,ΔP为响应频率偏差时的功率增量。
所述调整单元,用于,
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率。
所述越限区子模块,用于,
按下式计算所述储能系统运行功率调整值:
其中,PO为储能系统运行功率调整值;Pmax为储能系统最大运行功率;Δf电网的频率偏差值;Δft为频率偏差阈值。
所述频率比较判断模块,还可以包括:
SOC比较判断子模块,用于,
将储能系统电池的荷电状态与预先设定的充放电截止荷电状态进行比较:
当Δf>0时,ΔSOC=SOC-SOCmax,若|ΔSOC|≤0.05,则调整充电截止荷电状态为SOCmax+0.05;否则不调整;
当Δf<0时,ΔSOC=SOC-SOCmin,若|ΔSOC|≤0.05,则调整放电截止荷电状态为SOCmin-0.05;否则不调整;
其中,Δf为电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电;SOC为当前荷电状态;SOCmax和SOCmin为预先设定的充放电截止荷电状态;ΔSOC为荷电状态差值。
能量型储能系统主动支撑电网频率响应的控制策略示意如图2所示,
数据采集模块实时采集电网频率fs,经数据处理获得与标准给定频率fN的频率偏差值Δf。
频率比较判断模块将频率偏差值Δf分别与频率响应门槛值Δfd和频率偏差阈值Δft比较,确定储能系统是否执行主动支撑电网频率响应控制。
获得执行指令后,运算分析单元根据储能系统最大运行功率、调频死区运行功率、频率响应门槛值及频差阈值根据公式1经计算获得充电下垂增益Kc或放电下垂增益Kd。
与此同时,SOC比较判断子模块将电池管理系统(BMS)采集的实时电池SOC值和预先设定的充放电截止荷电状态SOCmin或SOCmax进行做差比较,根据比较后的结果决定是否发出充放电截止SOC调整信号,使得储能系统即使在SOC过低或过高情况下,依然能够有容量继续启动主动支撑响应参与电网一次调频。
然后,调整模块根据计算得到的充放电下垂增益,由频率偏差值获得运行功率增量,然后与此前死区运行功率相叠加,获得PCS新的运行功率值,从而完成对电网功率的补偿,实现主动支撑电网频率偏差响应。
储能系统主动支撑电网频率响应的控制策略具体实施步骤如下,如图4所示:
步骤A、预先设置储能系统的响应频差限值和储能系统相关特性参数,实时采集电网电气量信息和储能系统的相关运行数据,并对上述数据进行预处理;
步骤B、根据电网的实时频率偏差值判断电网运行状态,并与相关频差限值进行比较,确定储能系统的工作响应模式。在具体响应模式下根据约束条件和调整目标确定系统由频率偏差产生的功率增量,并结合储能系统在调频死区的运行功率获得功率命令值,传送给PCS调整运行功率;
步骤C、当电力系统频率回归正常范围内后,储能系统根据自身的SOC情况和电网调度指令继续运行。
步骤A中预先需设置的频率偏差限值包括:电网标准频率值fN、频率偏差响应门槛值Δfd和频率偏差阈值Δft,需设置的储能系统相关特性参数包括:储能系统最大运行功率Pmax、电池荷电状态最小值SOCmin、电池荷电状态最大值SOCmax。实时采集的电气量信息包括电网运行频率、电压等,采集的储能系统的相关运行数据包括PCS运行功率、电池实时荷电状态(SOC)、PCS输出电流等。在本发明中,对上述数据进行预处理主要是将实时采集的电网频率fs与预设的标准频率值fN做差,获得频率偏差值Δf。
步骤B中储能系统的响应模式主要分为3种模式:调频死区给定功率运行模式、主动支撑频率偏差响应模式、越限区最大功率运行模式。三种运行模式的运行范围根据响应门槛值Δfd和频率偏差阈值Δft进行划分。其中,(-Δfd,Δfd)设置为调频死区,电网频率偏差在该范围内变化时,储能系统不主动动作以避免频繁响应引起的系统损耗和工作性能下降;[Δfd,Δft)和(-Δft,-Δfd]设置为储能系统主动支撑频率响应区域,电网频率偏差在该范围内变化时,储能系统模拟传统发电机组的下垂特性(如图3所示)进行频率调整以实现对电网进行有功功率补偿;[Δft,Δfl]和[-Δfl,-Δft]设置为频率偏差越限区,电网频率偏差达到该范围内时,储能系统无条件立即以最大功率进行充放电。
在主动支撑频率偏差响应模式中,系统首先需根据死区给定运行功率、响应门槛值、最大运行功率、频率偏差阈值确定下垂增益K(MW/Hz):
上式中Pmax为储能系统最大运行功率值,P1为电网频率偏差位于调频死区时的给定运行功率,Δft为储能系统最大功率运行时的频率偏差阈值,Δfd为储能系统参与电网调频的响应门槛值。
与此同时,SOC比较判断模块需要对电池的实时SOC与预设定的充放电截止SOC__SOCmax和SOCmin进行做差比较,根据比较结果决定是否发出调整充放电截止SOC的信号,使得储能系统能够有容量继续启动主动支撑频率响应控制策略参与电网一次调频,具体比较、调整过程如下:
①当Δf>0时,ΔSOC=SOC-SOCmax,则若|ΔSOC|≤0.05,SOC比较判断模块向BMS系统发出信号调整充电截止SOC:SOCmax+0.05;否则不发出调整信号。
②当Δf<0时,ΔSOC=SOC-SOCmin,则若|ΔSOC|≤0.05,SOC比较判断模块向BMS系统发出信号调整放电截止SOC:SOCmin-0.05;否则不发出调整信号。
步骤B中的储能系统在进行主动支撑电网频率偏差响应时,频率-功率转换控制模块根据运算分析模块传送的下垂增益和频率偏差值求出响应频率偏差时的功率增量(储能系统充电功率为正,放电功率为负):
步骤B中的储能系统进行主动支撑频率响应的PCS功率命令值:
Po=P1+ΔP (式3)
式中,P1为主动支撑电网频率响应前储能系统的调频死区运行功率。
综上所述储能系统响应电网频率波动的三种模式下的控制策略,其对应储能系统运行功率调整值:
实施例3、
本实施例以一个5MVA中压直挂式储能系统为例,其拓扑如图5所示,系统为三相系统,每一相由多个功率模块串联而成,每个功率模块均含有独立的电池作为储能元件,功率变换采用单相H桥结构,可实现能量的双向流动。A、B、C三相采用Y连接方式,每相交流输出端通过电抗器与电网连接。
对本发明的具体应用进行说明。
首先,设置该储能系统参与电网辅助调频的相关参数如表1所示:
表1 5MVA中压直挂式储能系统相关设置参数
电网标准频率f<sub>N</sub> | 50Hz |
响应门槛频率偏差值Δf<sub>d</sub> | 0.03Hz |
频率偏差阈值Δf<sub>t</sub> | 0.05Hz |
最大运行功率P<sub>max</sub> | 5MW |
调频死区运行功率P<sub>1</sub> | 2MW |
电池荷电状态最小值SOC<sub>min</sub> | 0.3 |
电池荷电状态最大值SOC<sub>max</sub> | 0.9 |
电池实时荷电状态SOC | 0.86 |
电网实时频率 | 50.035Hz |
数据采集模块对电网频率信号进行采集,获得电网实时频率fs=50.035Hz。将该采样频率传送到数据处理模块进行处理,获得频率偏差值Δf=fs-fN=0.035Hz。
然后,计算得到的功率偏差值传输到频率比较判断模块,由于设置的储能系统主动支撑频率响应区域范围为[0.03Hz,0.05Hz)或(-0.05Hz,-0.03Hz],频率比较判断模块比较出该频率偏差值位于主动支撑频率响应区域,判断启动主动支撑频率响应控制策略,将命令传送到运算分析模块。
与此同时,BMS系统将储能系统电池SOC传送到SOC比较判断模块与充放电截止SOC进行做差比较。由于Δf>0,|ΔSOC|=|SOC-SOCmax|=|0.86-0.9|=0.04<0.05,所以SOC比较判断模块发送指令到BMS系统,将充电截止SOC的上限提高到0.95。
运算分析模块将计算得出的充电下垂增益Kc传送给频率-功率转换控制模块,频率-功率转换控制模块根据得到的下垂增益,由下垂特性可得储能系统的功率增量为ΔP=150×0.005=0.75MW,则频率-功率转换控制模块向PCS传送的功率指令为:Po=P1+ΔP=3+0.75=3.75MW,PCS根据该功率指令值调整功率输出,以进行主动支撑电网的频率响应。
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。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种主动支撑电网频率响应控制方法,其特征在于,包括:
基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值;
所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式,包括:
将电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较;
当所述电网的频率偏差值位于调频死区(-Δfd,Δfd)时,设定所述储能系统的响应模式为调频死区给定功率运行模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δfd,Δft)和(-Δft,-Δfd]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为主动支撑频率偏差响应模式;
当电网的频率偏差值位于区间[Δft,Δfl]和[-Δfl,-Δft]时:首先确定是否调整充放电截止荷电状态;设定所述储能系统的响应模式为越限区最大功率运行模式;
其中,Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Δfl为储能系统切机频率偏差值;
所述根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值,包括:
当所述响应模式为调频死区给定功率运行模式时,根据储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
当所述响应模式为主动支撑频率偏差响应模式时,根据预先设定的频率偏差限值和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
当所述响应模式为越限区最大功率运行模式时,根据储能系统最大运行功率确定储能系统运行功率调整值;
所述当所述响应模式为调频死区给定功率运行模式时,根据储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
PO=P1,Δf∈(-Δfd,Δfd)
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δf电网的频率偏差值;Δfd为频率偏差响应门槛值;
所述当所述响应模式为主动支撑频率偏差响应模式时,根据预先设定的频率偏差限值和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
根据预先设定的频率偏差限值、储能系统最大运行功率值和储能系统在调频死区的运行功率计算下垂增益;
根据所述下垂增益和电网的频率偏差值计算响应频率偏差时的功率增量;
根据所述响应频率偏差时的功率增量和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值;
所述根据预先设定的频率偏差限值、储能系统最大运行功率值和储能系统在调频死区的运行功率计算下垂增益,包括:
按下式计算所述下垂增益:
其中,K为下垂增益;Pmax为储能系统最大运行功率值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;Δfd为频率偏差响应门槛值;Δft为频率偏差阈值;Kc为充电下垂增益;Kd为放电下垂增益;Δf电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电;
所述根据所述下垂增益和频率偏差值计算响应频率偏差时的功率增量,包括:
按下式计算所述响应频率偏差时的功率增量:
其中,ΔP为响应频率偏差时的功率增量;
所述根据所述响应频率偏差时的功率增量和储能系统在调频死区的运行功率确定储能系统运行功率调整值,包括:
按下式所示计算所述储能系统运行功率调整值:
其中,PO为储能系统运行功率调整值;P1为储能系统在调频死区的运行功率;
所述确定是否调整充放电截止荷电状态,包括:
将储能系统电池的荷电状态与预先设定的充放电截止荷电状态进行比较:
当Δf>0时,ΔSOC=SOC-SOCmax,若|ΔSOC|≤0.05,则调整充电截止荷电状态为SOCmax+0.05;否则不调整;
当Δf<0时,ΔSOC=SOC-SOCmin,若|ΔSOC|≤0.05,则调整放电截止荷电状态为SOCmin-0.05;否则不调整;
其中,Δf为电网的频率偏差值,Δf>0时充电,Δf<0时放电;SOC为当前荷电状态;SOCmax和SOCmin为预先设定的充放电截止荷电状态;ΔSOC为荷电状态差值。
3.一种采用如权利要求1-2任一项所述主动支撑电网频率响应控制方法的主动支撑电网频率响应控制系统,其特征在于,所述系统包括:
数据采集模块,用于基于采集的电网频率获得电网的频率偏差值;
频率比较判断模块,用于将所述电网的频率偏差值与预先设定的频率偏差限值进行比较,确定储能系统的响应模式;
调整模块,用于根据所述响应模式确定储能系统运行功率调整值。
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CN201711146742.5A CN109802413B (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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