CN110808594A - 一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法 - Google Patents

一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，包括以下步骤：S1、将光伏电站分级；S2、设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统；S3、检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率；S4、将调频专用储能区域与AGC系统信号连接，本发明将调频专用储能区域与AGC系统信号连接，通过储能提供调频的备用容量存储或发出有功功率，而且响应速度完全满足系统一次调频要求，减少了AGC限负荷“弃光”现象；采用分级储能的方式，提高了光照能量的利用率，分散调节压力，缩短执行周期。另外，通过储能逆变器控制输出电压电流相位差，能够发出无功功率降低AVC系统对SVG容量的需求。

Description

一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法
技术领域：
本发明涉及光伏电站调频技术领域，具体为一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法。
背景技术：
光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目，一次调频，是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程，现有的光伏电站储能过程中，调频请求前，需要向电站AGC发送指令，待AGC确认后，再去执行调频，电站AGC系统指令调节、执行周期过长，光伏电站的发电量大于电力系统最大传输电量+负荷消纳电量，光伏电站的发电量得不到充分利用，AGC限负荷“弃光”现象严重，影响项目收益，为此，提出一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明由如下技术方案实施：一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，包括以下步骤：
S1、将光伏电站分级：光伏电站按面积分，平均分成四份，定义为储能主电站，每份中包含6-8份储能分电站，将6-8份储能分电站中间部位的储能分电站定义为调频专用储能区域；
S2、设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统：所述储能电站监控系统对光伏电站中的储能分电站运行状态进行实时监控；
S3、检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率：按照检测到的功率大小不同，将光伏电池就近部署进行分组；
S4、将调频专用储能区域与AGC系统信号连接：AGC系统指令调节时，向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量。
作为本技术方案的进一步优选的：在S1中，每个储能分电站中均设有用于检测电压以及源荷情况的检测设备，配合局部调压设备，对局部进行调压。
作为本技术方案的进一步优选的：在S2中，所述储能电站监控系统包括储能主电站数据监测单元、储能分电站数据监测单元、储能分电站子监控单元和储能分配控制单元，所述主电站数据监测单元和所述储能分电站数据监测单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元和所述储能分电站子监控单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元连接所述储能分配控制单元，所述储能电站监控系统工作时，包括以下步骤：
S21、储能分电站子监控单元监控储能分电站中的光伏电池功率，将检测到的结果发送给储能分电站数据监测单元；
S22、储能分电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，确定光伏电池有功功率，向储能分配控制单元发送根据光伏电池有功功率进行调频的调频信号，同时储能分电站数据监测单元将接收到的信号发送至储能主电站数据监测单元；
S23、储能分配控制单元提供调频的容量，储能主电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，处理后将信息进行储存。
作为本技术方案的进一步优选的：在S3中，确定光伏电池有功功率前，预设光伏电池虚拟阻值和光伏电池虚拟最大发电功率。
作为本技术方案的进一步优选的：当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，调高光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率低于光伏电池虚拟最大发电功率时，调低光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，确定光伏电池实际功率全部为有效功率，停止调整伏电池虚拟最大发电功率。
作为本技术方案的进一步优选的：在S4中，所述AGC系统指令调节前，预设储能分配调动区间，通过储能逆变器控制输出电流大小，以及电压电流相位差调节功率因数。
作为本技术方案的进一步优选的：所述AGC系统指令调节时，获取主电站数据监测单元预存的信息，判断储能分配是否满足调动条件。
作为本技术方案的进一步优选的：判断储能分配是否满足调动条件时，确定需要调动的储能与能分配调动区间之间的关系，当需要调动的储能高于或位于储能分配调动区间时，储能调动，当需要调动的储能低于储能分配调动区间时，取消储能调动。
本发明的优点：通过将光伏电站分级，然后设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统，检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率，将调频专用储能区域与AGC系统信号连接，AGC系统指令调节时，向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量，通过储能提供调频的备用容量，而且响应速度完全满足系统一次调频要求，减少了AGC限负荷“弃光”现象，采用分级储能的方式，使光伏电站发出的电量在未存储前就应用到各处耗电区域，分级使用，降低电力系统单位时间内最大传输电量负荷，提高了光照能量的利用率，使用多个AGC系统指令调节，分散调节压力，缩短执行周期。另外，通过储能逆变器控制输出电压电流相位差，能够发出无功功率降低AVC系统对SVG容量的需求。
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为本发明的流程图。
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。
实施例
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，包括以下步骤：
S1、将光伏电站分级：光伏电站按面积分，平均分成四份，定义为储能主电站，每份中包含6-8份储能分电站，将6-8份储能分电站中间部位的储能分电站定义为调频专用储能区域；
S2、设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统：所述储能电站监控系统对光伏电站中的储能分电站运行状态进行实时监控；
S3、检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率：按照检测到的功率大小不同，将光伏电池就近部署进行分组；
S4、将调频专用储能区域与AGC系统信号连接：AGC系统指令调节时，向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量。
本实施例中，具体的：在S1中，每个储能分电站中均设有用于检测电压以及源荷情况的检测设备，配合局部调压设备，对局部进行调压；调节储能电池的局部压力，有利于提高电池的储能效率。
本实施例中，具体的：在S2中，所述储能电站监控系统包括储能主电站数据监测单元、储能分电站数据监测单元、储能分电站子监控单元和储能分配控制单元，所述主电站数据监测单元和所述储能分电站数据监测单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元和所述储能分电站子监控单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元连接所述储能分配控制单元，所述储能电站监控系统工作时，包括以下步骤：
S21、储能分电站子监控单元监控储能分电站中的光伏电池功率，将检测到的结果发送给储能分电站数据监测单元；
S22、储能分电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，确定光伏电池有功功率，向储能分配控制单元发送根据光伏电池有功功率进行调频的调频信号，同时储能分电站数据监测单元将接收到的信号发送至储能主电站数据监测单元；
S23、储能分配控制单元提供调频的容量，储能主电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，处理后将信息进行储存。
通过采用上述技术方案，可以在电站AGC系统指令调节前，进行初步调节，避免采用单个AGC系统指令调节，出现执行周期过长，储能功率控制系统对SVG容量需求过大的情况出现，分散调节压力，缩短执行周期。
本实施例中，具体的：在S3中，确定光伏电池有功功率前，预设光伏电池虚拟阻值和光伏电池虚拟最大发电功率。
本实施例中，具体的：当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，调高光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率低于光伏电池虚拟最大发电功率时，调低光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，确定光伏电池实际功率全部为有效功率，停止调整伏电池虚拟最大发电功率。
通过采用上述技术方案，可以确定光伏电池的实际功率，以便根据光伏电池的实际功率进行调频，降低电池负荷。
本实施例中，具体的：在S4中，所述AGC系统指令调节前，预设储能分配调动区间，由于AGC系统调节有功功率，AGC向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量，发出有功支撑频率。储能功率控制系统，通过储能逆变器控制输出电压电流相位差，发出无功功率，配合SVG实现AVC的电压调节。
本实施例中，具体的：所述AGC系统指令调节时，获取主电站数据监测单元预存的信息，判断储能分配是否满足调动条件。
本实施例中，具体的：判断储能分配是否满足调动条件时，确定需要调动的储能与能分配调动区间之间的关系，当需要调动的储能高于或位于储能分配调动区间时，储能调动，当需要调动的储能低于储能分配调动区间时，取消储能调动。
通过采用上述技术方案，可以满足在AGC系统指令调节时，需要调动的储能大于调动条件时，才会触发储能调节，减小AGC系统指令调节的负荷，提高AGC系统指令调节的效率。
工作原理或者结构原理，使用时，先将光伏电站按面积分，平均分成四份，定义为储能主电站，每份中包含6-8份储能分电站，将6-8份储能分电站中间部位的储能分电站定义为调频专用储能区域，然后设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统，储能电站监控系统对光伏电站中的储能分电站运行状态进行实时监控，接着检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率，按照检测到的功率大小不同，将光伏电池就近部署进行分组，将最后调频专用储能区域与AGC系统信号连接，AGC系统指令调节时，向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量，采用分级储能的方式，使光伏电站发出的电量在未存储前就应用到各处耗电区域，分级使用，降低电力系统单位时间内最大传输电量负荷，提高了光照能量的利用率，使用多个AGC系统指令调节，分散调节压力，缩短执行周期，同时，储能功率控制系统可以控制输出电压电流的相位差，发出无功功率，调节系统电压，从而达到降低AVC对SVG容量的需求。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将光伏电站分级：光伏电站按面积分，平均分成四份，定义为储能主电站，每份中包含6-8份储能分电站，将6-8份储能分电站中间部位的储能分电站定义为调频专用储能区域；
S2、设置用于监控各个储能分电站内光伏电池功率的储能电站监控系统：所述储能电站监控系统对光伏电站中的储能分电站运行状态进行实时监控；
S3、检测储能分电站的光伏电池功率，确定光伏电池有功功率：按照检测到的功率大小不同，将光伏电池就近部署进行分组；
S4、将调频专用储能区域与AGC系统信号连接：AGC系统指令调节时，向储能功率控制系统发送指令，储能功率控制系统通过调频专用储能区域向其他储能分电站提供调频的备用容量。
2.根据权利要求1所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：在S1中，每个储能分电站中均设有用于检测电压以及源荷情况的检测设备，配合局部调压设备，对局部进行调压。
3.根据权利要求2所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：在S2中，所述储能电站监控系统包括储能主电站数据监测单元、储能分电站数据监测单元、储能分电站子监控单元和储能分配控制单元，所述主电站数据监测单元和所述储能分电站数据监测单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元和所述储能分电站子监控单元交互连接，所述储能分电站数据监测单元连接所述储能分配控制单元，所述储能电站监控系统工作时，包括以下步骤：
S21、储能分电站子监控单元监控储能分电站中的光伏电池功率，将检测到的结果发送给储能分电站数据监测单元；
S22、储能分电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，确定光伏电池有功功率，向储能分配控制单元发送根据光伏电池有功功率进行调频的调频信号，同时储能分电站数据监测单元将接收到的信号发送至储能主电站数据监测单元；
S23、储能分配控制单元提供调频的容量，储能主电站数据监测单元对接收到的信号进行处理，处理后将信息进行储存。
4.根据权利要求1所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：在S3中，确定光伏电池有功功率前，预设光伏电池虚拟阻值和光伏电池虚拟最大发电功率。
5.根据权利要求4所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，调高光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率低于光伏电池虚拟最大发电功率时，调低光伏电池虚拟最大发电功率，当光伏电池实际功率大于光伏电池虚拟最大发电功率时，确定光伏电池实际功率全部为有效功率，停止调整光伏电池虚拟最大发电功率。
6.根据权利要求1所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：在S4中，所述AGC系统指令调节前，预设储能分配调动区间，通过储能逆变器控制输出电压电流相位差。
7.根据权利要求6所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：所述AGC系统指令调节时，获取主电站数据监测单元预存的信息，判断储能分配是否满足调动条件。
8.根据权利要求7所述的一种基于储能的光伏电站用调频用分级储能方法，其特征在于：判断储能分配是否满足调动条件时，确定需要调动的储能与能分配调动区间之间的关系，当需要调动的储能高于或位于储能分配调动区间时，储能调动，当需要调动的储能低于储能分配调动区间时，取消储能调动。
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