CN110535155B - 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法 - Google Patents

用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110535155B
CN110535155B CN201910676833.2A CN201910676833A CN110535155B CN 110535155 B CN110535155 B CN 110535155B CN 201910676833 A CN201910676833 A CN 201910676833A CN 110535155 B CN110535155 B CN 110535155B
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
output value
storage unit
unit
agc
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
Application number
CN201910676833.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110535155A (zh
Inventor
江卫良
张庆源
陈烨
葛自强
徐威
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.)
Micro Control Physics Energy Storage Research Development Shenzhen Co ltd
Original Assignee
Micro Control Physics Energy Storage Research Development Shenzhen 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 Micro Control Physics Energy Storage Research Development Shenzhen Co ltd filed Critical Micro Control Physics Energy Storage Research Development Shenzhen Co ltd
Priority to CN201910676833.2A priority Critical patent/CN110535155B/zh
Publication of CN110535155A publication Critical patent/CN110535155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110535155B publication Critical patent/CN110535155B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/30—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using dynamo-electric machines coupled to flywheels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明涉及火电机组辅助调频技术领域，具体涉及一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法。本发明实施例中的用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法，飞轮储能单元和电池储能单元分别接受飞轮储能控制装置和电池储能控制装置的控制，在控制上解耦，提高整个系统的安全性，同时，混合储能控制装置通过飞轮储能控制装置和电池储能控制装置控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作，充分利用飞轮储能单元的充放电响应速度快、使用寿命长、安全性好等优势和电池储能单元的能量密度高的特性，达到提高AGC联合调频性能综合指标，延长电化学电池的使用寿命，提高系统整体经济性的效果。

Description

用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及火电机组辅助调频技术领域，具体涉及一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法。
背景技术
电力系统的稳定运行需要保持发电侧和用电侧的实时功率平衡，电网调度中心通过自动发电控制(AGC)系统来实时调节电网中调频电源的有功出力，实现对电网频率和联络线功率的控制，解决区域电网内短时随机功率不平衡问题，这对调频电源性能提出了响应速度快、调节速率快、调节精度高、功率调节方向频繁转换等技术性能要求，并进行考核。电网AGC调频功能主要由包括水电、燃气机组以及火电机组在内的常规电源提供。由于这些电源系统都具有响应惯性，将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，特别是火电机组的AGC调频性能与电网期望相比，还有较大差距，火电机组由于受能量转换过程和爬坡速率慢等技术因素限制，在AGC调频过程中表现出响应时间长、调节速率慢、调节精度差等问题。
近年来，随着储能技术的进步，利用储能系统快速充放电的特性来改善火电机组AGC调频的性能，采用储能系统和火电机组进行联合AGC调频的模式得到了快速发展，出现了不少的应用项目案例。目前国内普遍采用锂离子电池储能系统来参与火电机组联合AGC调频，锂离子电池储能系统通常采用2C的充放电倍率。在项目的运行过程中，逐渐暴露出锂离子电池循环寿命短、安全性低等问题。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
本发明的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制方法，应用于联合储能调频系统，所述联合储能调频系统包括火电机组和混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能单元和电池储能单元，其特征在于，所述混合储能控制方法包括：
实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息；
根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件；
若是，根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值；
根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；
根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件的步骤之后，还包括：
若否，根据所述飞轮储能单元的数据信息对所述飞轮储能单元的工作状态进行修正，根据所述电池储能单元的数据信息对所述电池储能单元的工作状态进行修正。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件还包括以下步骤：
判断本次获取的AGC指令信息是否与上次获取的AGC指令信息一致；
根据所述机组出力值判断所述火电机组是否处于预设AGC响应范围内；
根据所述飞轮储能单元的数据信息判断所述飞轮储能单元是否处于预设AGC响应范围内；
根据所述电池储能单元的数据信息判断所述电池储能单元是否处于预设AGC响应范围内；
当本次获取的AGC指令信息与上次获取的AGC指令信息不一致，且所述火电机组、所述飞轮储能单元和所述电池储能单元均处于预设AGC响应范围内时，判断所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件；否则，不满足。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算混合储能系统的出力值包括：
根据所述AGC指令信息确定联合储能调频系统的目标出力值；
根据所述联合储能调频系统的目标出力值和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值，所述混合储能系统的出力值为所述目标出力值与所述机组出力值的差值。
根据本发明的一个实施例，所述AGC联合调频阶段包括：第一阶段、第二阶段和第三阶段，
所述第一阶段为：从接收到AGC指令信息起，到监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时止；
所述第二阶段为：从监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时起，到监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时止；
所述第三阶段为：从监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时起，到接收到新的AGC指令信息时止。
根据本发明的一个实施例，所述混合储能系统的出力值为所述飞轮储能单元的出力值与所述电池储能单元的出力值之和，所述预设控制策略包括第一策略，第二策略和第三策略，所述飞轮储能单元的数据信息包括储能电量状态和额定功率；所述根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作包括：
当所述匹配结果为第一阶段时，执行第一策略，根据飞轮储能单元的额定功率控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值的差值；
当所述匹配结果为第二阶段时，执行第二策略，根据所述飞轮储能单元的储能电量状态控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值差值；
当所述匹配结果为第三阶段时，执行第三策略，控制所述飞轮储能单元的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值，所述电池储能单元的出力值为零。
本发明的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制装置，所述混合储能控制装置包括：
数据获取模块，用于实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息；
判断模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件；
计算模块，与所述判断模块和所述数据获取模块分别连接，用于在所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件时，根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算混合储能系统的出力值；
匹配模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；
控制模块，与所述计算模块、所述匹配模块分别连接，用于根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作。
本发明的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统，所述混合储能控制系统包括：所述的混合储能控制装置，RTU、DCS、飞轮储能控制装置和电池储能控制装置；
所述混合储能控制装置分别与所述RTU、所述DCS、所述飞轮储能控制装置和所述电池储能控制装置连接，所述RTU与电网调度中心连接，所述飞轮储能控制装置与飞轮储能单元连接，所述电池储能控制装置与电池储能单元连接，所述DCS分别与所述RTU、火电机组连接。
本发明的实施例提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现所述的混合储能控制方法的步骤。
本发明的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述的混合储能控制方法的步骤。
本发明的用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统及控制方法，飞轮储能单元和电池储能单元分别接受飞轮储能控制装置和电池储能控制装置的控制，在控制上解耦，提高整个系统的安全性，同时，混合储能控制装置通过飞轮储能控制装置和电池储能控制装置控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作，充分利用飞轮储能单元的充放电响应速度快、使用寿命长、安全性好等优势和电池储能单元的能量密度高的特性，达到提高AGC联合调频性能综合指标，延长电化学电池的使用寿命，提高系统整体经济性的效果。
附图说明
图1是本发明的混合储能控制方法的一种实施例的流程示意图。
图2是本发明的混合储能控制方法中步骤S3的流程示意图。
图3是本发明的混合储能控制方法中步骤S2的流程示意图。
图4是本发明的混合储能控制方法的另一种实施例的流程示意图。
图5是本发明的飞轮储能单元和电池储能单元配合调频的一种实施例的示意图。
图6是本发明的一个实施例的AGC联合调频过程。
图7是本发明的混合储能控制装置的结构示意图。
图8是本发明的混合储能控制装置中判断模块的结构示意图。
图9是本发明的混合储能控制装置中计算模块的结构示意图。
图10是本发明的混合储能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
本发明的实施例公开了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制方法，应用于联合储能调频系统，所述联合储能调频系统包括火电机组和混合储能系统，混合储能系统可以在电网负荷低的时候储存能量，在电网负荷高的时候输出能量，本发明的实施例中，混合储能系统作为火电机组的能量补充来源，起到一个能量调节的作用。进一步地，所述混合储能系统包括飞轮储能单元和电池储能单元。图1示出了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制方法，请参见图1，该混合储能控制方法包括：
步骤S1：实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息。
本实施例中，AGC(Automatic Gain Control，自动发电控制)指令信息为RTU(Remote Terminal Unit，远程测控终端)转发的从电网调度中心发出的指令信息，AGC指令信息用于调节发电厂的火电机组有功输出以响应负荷的变化的系统，其中，AGC指令信息限定的联合储能调频系统的出力值为目标出力值。
进一步地，飞轮储能单元的数据信息包括但不限于储能电量状态、额定功率、SOC值、储能变流器的功率状态以及自检状态，电池储能单元的数据信息包括储能电量状态、SOC值、储能变流器的功率状态以及自检状态。
步骤S2：根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件。
若是，执行步骤S3：根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值。
进一步地，请参见图2，步骤S3还包括以下步骤：
步骤S31：根据所述AGC指令信息确定联合储能调频系统的目标出力值；
步骤S32：根据所述联合储能调频系统的目标出力值和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值，所述混合储能系统的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值。
若否，执行步骤S4：根据所述飞轮储能单元的数据信息对所述飞轮储能单元的工作状态进行修正，根据所述电池储能单元的数据信息对所述电池储能单元的工作状态进行修正。
例如：通过控制飞轮储能单元进行小功率的充放电，使SOC值接近50％，为下一次参与AGC联合调频做好准备，通过控制电池储能单元进行小功率的充放电，使SOC值接近50％，为下一次参与AGC联合调频做好准备。
进一步地，请参见图3，步骤S2还包括以下步骤：
步骤S21：判断本次获取的AGC指令信息是否与上次获取的AGC指令信息一致。
步骤S22：根据所述机组出力值判断火电机组是否处于预设AGC响应范围内。
步骤S23：根据所述飞轮储能单元的数据信息判断所述飞轮储能单元是否处于预设AGC响应范围内。
若是，则飞轮储能单元参与本次AGC联合调频，若否，则飞轮储能单元不参与本次AGC联合调频，生成修正指令，控制飞轮储能单元进行小功率的充放电，使SOC值接近50％，为下一次参与AGC联合调频做好准备。
步骤S24：根据所述电池储能单元的数据信息判断所述电池储能单元是否处于预设AGC响应范围内。
若是，则电池储能单元参与本次AGC联合调频，若否，则电池储能单元不参与本次AGC联合调频，生成修正指令，控制电池储能单元进行小功率的充放电，使SOC值接近50％，为下一次参与AGC联合调频做好准备。
本实施例中，混合储能系统作为火电机组的能量补充来源，在火电机组处于预设AGC响应范围时，混合储能系统对火电机组的运行状态做出响应，因此，在执行步骤S21、步骤S22之后，执行步骤S23和步骤S24，步骤S23和步骤S24不限定先后顺序。当本次获取的AGC指令信息与上次获取的AGC指令信息不一致(即本次获取的AGC指令信息为新的AGC指令信息)，且所述火电机组、所述飞轮储能单元和所述电池储能单元均处于预设AGC响应范围内时，判断所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件；否则，不满足。
步骤S5：根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；步骤S5在步骤S3之后执行。
一实施例中，所述AGC联合调频阶段包括：第一阶段、第二阶段和第三阶段。
所述第一阶段为：从接收到AGC指令信息起，到监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时止；
所述第二阶段为：从监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时起，到监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时止；
所述第三阶段为：从监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时起，到接收到新的AGC指令信息时止。
预设初始功率阈值为初始机组出力值的调节死区范围，预设目标功率阈值为目标出力值的调节死区范围。
步骤S6：根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作。步骤S6在步骤S5之后执行。
进一步地，所述预设控制策略包括第一策略，第二策略和第三策略，所述混合储能系统的出力值为所述飞轮储能单元的出力值与所述电池储能单元的出力值之和。具体地，请参见图4和图5，图4是本发明的混合储能控制方法的流程图，图5是飞轮储能单元和电池储能单元配合调频的示意图。
当所述匹配结果为第一阶段时，执行第一策略，根据飞轮储能单元的额定功率控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值的差值。
在第一阶段，机组出力值还在预设初始功率阈值范围之内，此时，混合储能系统的出力值最大，其中，飞轮储能单元按满功率出力，电池储能单元承担剩余部分的出力。
当所述匹配结果为第二阶段时，执行第二策略，根据所述飞轮储能单元的储能电量状态控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值差值。
在第二阶段，机组出力值逐步增加，混合储能系统的出力值逐步减小，其中，飞轮储能单元根据储能电量状态出力，飞轮储能单元的出力值逐步减小，直至为零，电池储能单元承担剩余部分的出力。
当所述匹配结果为第三阶段时，执行第三策略，控制飞轮储能单元的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值，所述电池储能单元的出力值为零。
在第三阶段，机组出力值已进入预设目标功率阈值范围之内，在目标出力值附近小幅振动，飞轮储能单元可以利用飞轮储能的快速响应特性来反向补偿机组出力值的偏差，提高调节精度。具体地，当机组出力值大于目标出力值时，控制所述飞轮储能单元进行充电，充电功率为所述机组出力值与所述目标出力值的差值；当机组出力值小于目标出力值时，控制所述飞轮储能单元进行放电，放电功率为所述目标出力值与所述机组出力值的差值。在第三阶段，电池储能单元不需要进行充放电，延长电池储能单元的使用寿命。
本发明的实施例的混合储能控制方法对飞轮储能单元的出力值和电池储能单元的出力值进行协同控制，分别控制飞轮储能单元和电池储能单元的充放电状态，使得调频性能综合指标和整体经济性达到最优。
请参见图6，图6为一个实施例的AGC联合调频过程。Pmin是火电机组可调的下限出力值，Pmax是火电机组可调的上限出力值。火电机组响应AGC指令的过程如下：T0时刻以前，火电机组稳定运行在出力值P1附近，T0时刻，火电机组接收到AGC指令信息，从出力值P1增加到目标出力值P2，火电机组机组开始增加出力，T0时刻到T1时刻为P1的调节死区，AGC联合调频阶段为第一阶段，到T2时刻第一次进入目标出力值P2的调节死区，T1时刻到T2时刻，AGC联合调频阶段为第二阶段，然后在P2附近小幅振荡，逐渐稳定运行于P2附近，直至T3时刻，火电机组接收到新的AGC指令信息，开始响应新的指令，T2时刻到T3时刻，AGC联合调频阶段为第三阶段。
火电机组每次响应AGC指令信息后，从调节速率、调节精度、响应时间三个方面对机组响应AGC指令信息的效果进行评价衡量，并形成调频性能综合指标K值。
本发明的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制装置，请参见图7，所述混合储能控制装置包括：
数据获取模块10，用于实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息；数据获取模块10执行上述混合储能控制方法的步骤S1，步骤S1在前述已详细描述，在此不再赘述。
判断模块20，与所述数据获取模块10连接，用于根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件；判断模块20执行上述混合储能控制方法的步骤S2，步骤S2在前述已详细描述，在此不再赘述。
计算模块30，与所述判断模块20和所述数据获取模块10分别连接，用于在所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件时，根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算混合储能系统的出力值；计算模块30执行上述混合储能控制方法的步骤S3，步骤S3在前述已详细描述，在此不再赘述。
匹配模块40，与所述数据获取模块10连接，用于根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；匹配模块40执行上述混合储能控制方法的步骤S5，步骤S5在前述已详细描述，在此不再赘述。
控制模块50，与所述计算模块30和所述匹配模块40分别连接，用于根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作。控制模块50执行上述混合储能控制方法的步骤S6，步骤S6在前述已详细描述，在此不再赘述。
进一步地，所述混合储能控制装置包括：修正模块(图中未示出)，与所述判断模块20和所述数据获取模块10分别连接，用于在所述混合储能系统不满足参与AGC联合调频的条件时，根据所述飞轮储能单元的数据信息对所述飞轮储能单元的工作状态进行修正，根据所述电池储能单元的数据信息对所述电池储能单元的工作状态进行修正，为下一次参与AGC联合调频做准备。修正模块执行上述混合储能控制方法的步骤S4，步骤S4在前述已详细描述，在此不再赘述。
进一步地，请参见图8，判断模块20包括：
指令判断单元21，用于判断本次获取的AGC指令信息是否与上次获取的AGC指令信息一致；指令判断单元21执行上述混合储能控制方法的步骤S21，步骤S21在前述已详细描述，在此不再赘述。
机组判断单元22，用于根据所述火电机组的机组出力值判断火电机组是否处于预设AGC响应范围内；机组判断单元22执行上述混合储能控制方法的步骤S22，步骤S22在前述已详细描述，在此不再赘述。
飞轮储能判断单元23，用于根据所述飞轮储能单元的数据信息判断所述飞轮储能单元是否处于预设AGC响应范围内。飞轮储能判断单元23执行上述混合储能控制方法的步骤S23，步骤S23在前述已详细描述，在此不再赘述。
电池储能判断单元24，用于根据所述电池储能单元的数据信息判断所述电池储能单元是否处于预设AGC响应范围内，电池储能判断单元24执行上述混合储能控制方法的步骤S24，步骤S24在前述已详细描述，在此不再赘述。
本次获取的AGC指令信息与上次获取的AGC指令信息不一致，且所述火电机组、所述飞轮储能单元和所述电池储能单元均处于预设AGC响应范围内时，判断所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件；否则，不满足
进一步地，请参见图9，计算模块30包括：
目标出力值获取单元31：用于根据所述AGC指令信息确定联合储能调频系统的目标出力值；目标出力值获取单元31执行上述混合储能控制方法的步骤S31，步骤S31在前述已详细描述，在此不再赘述。
混合储能系统的出力值获取单元32：用于根据所述联合储能调频系统的目标出力值和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值，所述混合储能系统的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值，混合储能系统的出力值获取单元32执行上述混合储能控制方法的步骤S32，步骤S32在前述已详细描述，在此不再赘述。
本发明的实施例提供了一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统，请参见图10，所述混合储能控制系统包括：混合储能控制装置1、RTU2、DCS(Distributed ControlSystem，分布式控制系统)3、飞轮储能控制装置4和电池储能控制装置5，所述混合储能控制装置1分别与所述RTU2、所述DCS3、所述飞轮储能控制装置4和所述电池储能控制装置5连接，所述RTU2与电网调度中心6连接，所述飞轮储能控制装置4与飞轮储能单元7连接，所述电池储能控制装置5与电池储能单元8连接，所述DCS3与所述RTU2、火电机组连接，所述混合储能控制装置1已在前述进行了详细的描述，在此不再赘述。
具体地，飞轮储能单元7和电池储能单元8组成混合储能系统，所述RTU2接收到电网调度中心6发送的AGC指令信息时，将AGC指令信息转发至所述混合储能控制装置1和所述DCS3，所述DCS3基于所述AGC指令信息控制机组出力值，将所述火电机组的机组出力值发送至所述混合储能控制装置1，所述混合储能控制装置1根据所述AGC指令信息确定目标出力值，并在混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件时，计算目标出力值与机组出力值的差值，得到混合储能系统的出力值，然后，混合储能控制装置1根据AGC指令信息和所述机组出力值匹配当前AGC联合调频阶段，根据匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元7的出力值和所述电池储能单元8的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元7和所述电池储能单元8进行协同工作。
本发明的实施例提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现所述的混合储能控制方法的步骤。
其中，处理器还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器存储有能够实现上述混合储能控制方法的计算机程序指令。
本发明的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述的混合储能控制方法的步骤。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或者单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或者单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制方法，应用于联合储能调频系统，所述联合储能调频系统包括火电机组和混合储能系统，所述混合储能系统包括飞轮储能单元和电池储能单元，其特征在于，所述混合储能控制方法包括：
实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息；
根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件；
若是，根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值；
根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；所述AGC联合调频阶段包括：第一阶段、第二阶段和第三阶段；
根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作；
所述混合储能系统的出力值为所述飞轮储能单元的出力值与所述电池储能单元的出力值之和，所述预设控制策略包括第一策略，第二策略和第三策略，所述飞轮储能单元的数据信息包括储能电量状态和额定功率；
当所述匹配结果为第一阶段时，执行第一策略，根据飞轮储能单元的额定功率控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值的差值；
当所述匹配结果为第二阶段时，执行第二策略，根据所述飞轮储能单元的储能电量状态控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值差值；
当所述匹配结果为第三阶段时，执行第三策略，控制所述飞轮储能单元的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值，所述电池储能单元的出力值为零。
2.根据权利要求1所述的混合储能控制方法，其特征在于，所述根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件的步骤之后，还包括：
若否，根据所述飞轮储能单元的数据信息对所述飞轮储能单元的工作状态进行修正，根据所述电池储能单元的数据信息对所述电池储能单元的工作状态进行修正。
3.根据权利要求1所述的混合储能控制方法，其特征在于，所述根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及所述电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件还包括以下步骤：
判断本次获取的AGC指令信息是否与上次获取的AGC指令信息一致；
根据所述机组出力值判断所述火电机组是否处于预设AGC响应范围内；
根据所述飞轮储能单元的数据信息判断所述飞轮储能单元是否处于预设AGC响应范围内；
根据所述电池储能单元的数据信息判断所述电池储能单元是否处于预设AGC响应范围内；
当本次获取的AGC指令信息与上次获取的AGC指令信息不一致，且所述火电机组、所述飞轮储能单元和所述电池储能单元均处于预设AGC响应范围内时，判断所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件；否则，不满足。
4.根据权利要求1所述的混合储能控制方法，其特征在于，所述根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算混合储能系统的出力值包括：
根据所述AGC指令信息确定联合储能调频系统的目标出力值；
根据所述联合储能调频系统的目标出力值和所述机组出力值计算所述混合储能系统的出力值，所述混合储能系统的出力值为所述目标出力值与所述机组出力值的差值。
5.根据权利要求1所述的混合储能控制方法，其特征在于，
所述第一阶段为：从接收到AGC指令信息起，到监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时止；
所述第二阶段为：从监测到所述机组出力值在预设初始功率阈值范围之外时起，到监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时止；
所述第三阶段为：从监测到所述机组出力值进入预设目标功率阈值范围时起，到接收到新的AGC指令信息时止。
6.一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制装置，其特征在于，所述混合储能控制装置包括：
数据获取模块，用于实时获取AGC指令信息、火电机组的机组出力值、飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息；
判断模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述AGC指令信息、所述机组出力值、所述飞轮储能单元的数据信息以及电池储能单元的数据信息判断所述混合储能系统是否满足参与AGC联合调频的条件；
计算模块，与所述判断模块和所述数据获取模块分别连接，用于在所述混合储能系统满足参与AGC联合调频的条件时，根据所述AGC指令信息和所述机组出力值计算混合储能系统的出力值；
匹配模块，与所述数据获取模块连接，用于根据所述AGC指令信息和所述机组出力值匹配AGC联合调频阶段，得出匹配结果；所述AGC联合调频阶段包括：第一阶段、第二阶段和第三阶段；
控制模块，与所述计算模块、所述匹配模块分别连接，用于根据所述匹配结果获取对应的预设控制策略，并根据所述预设控制策略和所述混合储能系统的出力值确定所述飞轮储能单元的出力值和所述电池储能单元的出力值，生成对应控制指令，并根据所述控制指令控制所述飞轮储能单元和所述电池储能单元进行协同工作；所述混合储能系统的出力值为所述飞轮储能单元的出力值与所述电池储能单元的出力值之和，所述预设控制策略包括第一策略，第二策略和第三策略，所述飞轮储能单元的数据信息包括储能电量状态和额定功率；
当所述匹配结果为第一阶段时，执行第一策略，根据飞轮储能单元的额定功率控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值的差值；
当所述匹配结果为第二阶段时，执行第二策略，根据所述飞轮储能单元的储能电量状态控制所述飞轮储能单元的出力值，所述电池储能单元的出力值为所述混合储能系统的出力值与所述飞轮储能单元的出力值差值；
当所述匹配结果为第三阶段时，执行第三策略，控制所述飞轮储能单元的出力值为所述联合储能调频系统的目标出力值与所述机组出力值的差值，所述电池储能单元的出力值为零。
7.一种用于火电联合AGC调频的混合储能控制系统，其特征在于，所述混合储能控制系统包括：如权利要求6所述的混合储能控制装置，RTU、DCS、飞轮储能控制装置和电池储能控制装置；
所述混合储能控制装置分别与所述RTU、所述DCS、所述飞轮储能控制装置和所述电池储能控制装置连接，所述RTU与电网调度中心连接，所述飞轮储能控制装置与飞轮储能单元连接，所述电池储能控制装置与电池储能单元连接，所述DCS分别与所述RTU、火电机组连接。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的混合储能控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的混合储能控制方法的步骤。
CN201910676833.2A 2019-07-25 2019-07-25 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法 Active CN110535155B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910676833.2A CN110535155B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910676833.2A CN110535155B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110535155A CN110535155A (zh) 2019-12-03
CN110535155B true CN110535155B (zh) 2020-07-03

Family

ID=68660990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910676833.2A Active CN110535155B (zh) 2019-07-25 2019-07-25 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110535155B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110994652A (zh) * 2019-12-09 2020-04-10 北京泓慧国际能源技术发展有限公司 储能装置及储能系统
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
CN112103980B (zh) * 2020-09-27 2022-04-12 中国科学院电工研究所 一种联合火电机组agc调频的混合储能系统能量管理方法
CN113270904B (zh) * 2021-07-20 2021-10-15 沈阳微控主动磁悬浮技术产业研究院有限公司 用于风电场站的混合储能调频控制方法及装置
CN114221356B (zh) * 2021-12-07 2022-06-14 中节能风力发电股份有限公司 一种基于混合型储能的频率扰动抑制方法及系统
CN114859761B (zh) * 2022-04-12 2023-05-23 华能澜沧江水电股份有限公司 一种交互式电站的智能控制方法及系统
CN116345501B (zh) * 2023-02-06 2023-11-17 北京东润环能科技股份有限公司 新能源电场的储能运行方法、装置、存储介质和电子设备
CN116454945B (zh) * 2023-04-13 2023-12-01 南通大学 基于电池储能系统的火-储混合电站协同运行方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105207242A (zh) * 2015-09-17 2015-12-30 山东大学 储能装置参与机组调频的优化控制与容量规划系统及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105207242A (zh) * 2015-09-17 2015-12-30 山东大学 储能装置参与机组调频的优化控制与容量规划系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110535155A (zh) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110535155B (zh) 用于火电联合agc调频的混合储能控制系统及控制方法
CN110445198B (zh) 一种基于储能电池的电网一次调频控制方法及系统
CN111614106B (zh) 电池储能系统参与电网一次调频的控制方法
CN110086180B (zh) 一种基于深充浅放原则的储能调频均衡控制方法
CN110867873B (zh) 一种远洋孤岛微电网频率控制方法
Li et al. Modeling and control strategy of battery energy storage system for primary frequency regulation
CN111371104B (zh) 一种基于风储联合发电系统的电网频率稳定控制方法
Meng et al. Energy storage auxiliary frequency modulation control strategy considering ACE and SOC of energy storage
CN105406496A (zh) 一种基于实测频率响应辨识的孤立微电网调频控制方法
CN107370171A (zh) 一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法
CN115699498A (zh) 一种储能系统、储能变流器及一次调频的优化方法
CN107872065B (zh) 一种电网储能系统出力的控制方法及装置
CN115102239A (zh) 一种考虑soc均衡的储能电站一次调频控制方法及系统
CN109802413B (zh) 一种主动支撑电网频率响应控制方法及系统
CN111276987A (zh) 一种储能系统的电储能控制方法及装置
CN102903942B (zh) 燃料电池输出功率的控制方法和装置
CN109904879A (zh) 一种混合发电系统的孤网微电网频率控制方法
CN103560533B (zh) 基于变化率控制储能电站平滑风光发电波动的方法及系统
CN109936151B (zh) 一种由微电网系统参与火电机组一次调频的控制方法
CN111525597B (zh) 一种风储联合系统中双电池不平衡状态优化方法
CN115912491B (zh) 分布式光伏发电调峰调频控制方法、系统、终端及介质
CN111541254A (zh) 一种优化双电池系统充放电的风电场并网功率平滑方法
CN116093972A (zh) 结合储能的新型风电场调频和惯量控制系统及新型风电场
CN116231684A (zh) 一种面向二次调频的储能电站辅助电网调频方法
CN114825382B (zh) 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant