CN111030195B - 储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置，应用于储能系统与发电机组联合调频模式中。其中方法包括：采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；若是，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入所述一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令；若是，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作；否则，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作。通过上述方式，使得储能系统即参与了机组AGC指令，同时也能够快速响应一次调频。

Description

储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体而言，涉及一种储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置。

背景技术

随着新能源接入电网量逐年增加、经济增长带来的用电负荷增加，给电网带来了巨大考验。一次调频、二次调频作为控制电网稳定性的主要手段，提高其响应速度与控制精度显得尤为重要。现有发电机组在响应一次调频时具有响应速度慢、控制精度低等缺点，同时频繁的响应一次调频会加速机组磨损，增加瞬时燃煤消耗，直接影响发电机组的安全运行。储能作为先进清洁能源，其具有响应速度快、调节精度高、建设周期短等良好特性，非常适合电网级的调频、调峰。然而实际应用中，发电机组响应一次调频时，会在秒级响应增减负荷，储能系统在此过程中由于通讯延迟，无法判定此时发电机组的状态，会将发电机组的负荷变化误以为是正常变化，控制储能系统反向出功率，导致大大削弱了发电机组响应一次调频的效果。为了解决该问题，电厂控制系统通常会将机组一次调频动作状态发送至储能系统，储能系统在接收到一次调频动作信息后主动保持当前功率值不变，从而避免反调作用。储能系统接入发电厂与机组联合调频，其具有响应速度快、控制精度高的优势，上述解决方案限制了其发挥全部价值，因此急需一种能够使得储能系统在联合调频模式下快速响应电网一次调频的控制策略，以充分利用储能系统。

发明内容

本发明提供了一种储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置，以解决现有技术中为避免储能系统的反调作用，控制储能系统在接收到一次调频动作信息后主动保持当前功率值不变，限制了储能系统发挥全部价值的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案为：提供了一种储能系统参与电网电力调频的控制方法，应用于储能系统与发电机组联合调频模式中，所述控制方法包括：

采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；

判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；

当所述当前电网频率超出死区、且所述储能系统的当前SOC值满足预设启动条件时，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入所述一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令；

若是，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作；否则，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统执行预设的第一响应动作”步骤包括：

计算一次调频期望功率；

判断所述一次调频期望功率的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；否则，计算所述一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第一功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；

判断所述第一功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、以及按照所述机组AGC期望功率响应所述机组AGC指令。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令”步骤包括：

控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、按照所述第一功率响应所述机组AGC指令，所述第一功率为所述储能系统的当前容量减去所述一次调频期望功率后的功率值。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频”步骤之后，包括：

判断所述电网频率是否恢复；

若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率步骤。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统执行预设的第二响应动作”步骤包括：

计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；

判断所述第二功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令”步骤包括：

若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；

若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述机组AGC指令；以及

所述“控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令”步骤包括：

若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频；

若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述机组AGC指令；

若所述一次调频期望功率的绝对值等于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统不响应。

作为本发明的进一步改进，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频”步骤之后，包括：

判断所述电网频率是否恢复；

若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和步骤。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案为：提供了一种用于实现上述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的控制装置，包括：

采集模块，用于采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；

第一判断模块，用于判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块的输出结果均为是时，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令；

第一执行模块，用于当所述第二判断模块的输出结果为是时，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作；

第二执行模块，用于当所述第二判断模块的输出结果为否时，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案为：提供了一种储能系统参与电网电力调频的控制装置，所述装置包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，

所述存储器存储有用于实现上述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的程序指令；

所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以实现控制储能系统参与电网电力调频。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案为：提供了一种存储装置，存储有能够实现上述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的程序文件。

与现有技术相比，本发明提供的储能系统参与电网电力调频的控制方法和控制装置使得储能系统即参与了机组AGC指令，同时也能够快速响应一次调频，响应时长可以控制在200ms以内，调节效果显著，在支撑电网稳定性上有重大的突破。

附图说明

图1是本发明第一实施例的储能系统参与电网电力调频的控制方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施例中控制储能系统执行预设的第一响应动作的子流程示意图；

图3是本发明第一实施例中控制储能系统执行预设的第二响应动作的子流程示意图；

图4是本发明第二实施例的储能系统参与电网电力调频的控制方法的流程示意图；

图5是本发明第二实施例中控制储能系统执行预设的第一响应动作的子流程示意图；

图6是本发明第二实施例中控制储能系统执行预设的第二响应动作的子流程示意图；

图7是本发明实施例的储能系统参与电网电力调频的控制装置的第一结构示意图；

图8是本发明实施例的储能系统参与电网电力调频的控制装置的第二结构示意图；

图9是本发明实施例的存储装置的结构示意图。

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。

为了解决现有技术中为避免储能系统的反调作用，控制储能系统在接收到一次调频动作信息后主动保持当前功率值不变，限制了储能系统发挥全部价值的问题，本发明提供了一种储能系统参与电网电力调频的控制方法、装置及存储装置。需要说明的是，该控制方法、装置及存储装置应用于储能系统与发电机组联合调频模式中。其中，发电机组为火电机组、水电机组、风力发电机组或者燃气轮机组等，储能系统的储能模块为锂电池、钠流电池、液流电池、铅酸类电池或者飞轮储能模块。

图1是本发明第一实施例的储能系统参与电网电力调频的控制方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括步骤：

步骤S101：采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

可选地，在步骤S101中，不间断地采集当前电网频率以实现实时监控电网频率变化，捕获电网的一次调频需求。不间断地采集储能系统的当前SOC值(剩余电量值)以实时了解储能系统的当前剩余电量。通过采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值，以为后续判断储能系统是否参与电网一次调频提供参考。

步骤S102：判断采集到的当前电网频率是否超出死区、且储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件。

可选地，判断采集到的当前电网频率是否大于设定的第一频率阈值，或者是否小于设定的第二频率阈值，若符合任意一个条件，则判定采集到的当前电网频率超出死区；否则，判定采集到的当前电网频率没有超出死区。

可选地，判断采集到的当前SOC值是否大于设定的第一剩余电量、且小于设定的第二剩余电量，若是，则判定采集到的当前SOC值满足预设启动条件；否则，判定采集到的当前SOC值不满足预设启动条件。

可选地，在步骤S102中，当判断结果均为是时，控制储能系统进入一次调频状态，以及控制储能系统在此一次调频期间不再接收新的机组AGC指令，然后执行步骤S103；否则，返回执行步骤S101，继续采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

步骤S103：判断储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同。

需要说明的是，机组AGC指令为发电机组对储能系统发送的AGC指令，该机组AGC指令中携带了发电机组向储能系统发送的期望功率需求。

承前所述，储能系统进入一次调频状态后，不再接收新的机组AGC指令，直至退出该一次调频状态，因此，在步骤S103中，该机组AGC指令为储能系统进入一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令。

可选地，在该判断步骤S103中，若电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求均是需要储能系统输出功率，或者均是需要向储能系统输入功率，则可判定该储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向相同，并执行步骤S104。否则，判定该储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向不同，并执行步骤S105。

步骤S104：控制储能系统执行预设的第一响应动作。

可选地，请参阅图2所示，该步骤S104包含如下子步骤：

步骤S1041：计算一次调频期望功率。

需要说明的是，该一次调频期望功率指的是：为了响应电网的一次调频需求，储能系统需要输出的期望功率或者需要向储能系统输入的期望功率。为了后续描述方便，定义储能系统输出的功率为负值，向储能系统输入的功率为正值。

步骤S1042：判断该一次调频期望功率的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

在步骤S1042中，可选地，若该一次调频期望功率为储能系统需要输出的期望功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可放功率，即储能系统当前还可以输出的功率值。可选地，若该一次调频期望功率为需要向储能系统输入的期望功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可充功率，即当前还可以向储能系统输入的功率值。

可选地，在步骤S1042中，当判断结果为是时，说明电网的一次调频需求超过了储能系统的当前调频能力，此时即使有机组AGC指令，储能系统也只能优先满足电网的一次调频需求，具体为执行步骤S1043。当判断结果为否时，说明储能系统的当前容量在满足电网的一次调频需求的同时，还能够满足机组AGC指令中携带的部分或全部期望功率需求，继续执行步骤S1044。

步骤S1043：控制储能系统按照储能系统的当前容量响应电网的一次调频。

步骤S1044：计算该一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第一功率和。

需要说明的是，机组AGC期望功率为机组AGC指令中携带的期望功率。类似一次调频期望功率，该机组AGC期望功率指的是：为了响应机组AGC指令，储能系统需要输出的期望功率或者需要向储能系统输入的期望功率。

步骤S1045：判断该第一功率和的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

在步骤S1045中，可选地，若该第一功率和为储能系统需要输出的功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可放功率，即储能系统当前还可以输出的功率值。可选地，若该第一功率和为需要向储能系统输入的功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可充功率，即当前还可以向储能系统输入的功率值。

可选地，在步骤S1045中，当判断结果为是时，说明电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求超过了储能系统的当前调频能力，并继续执行步骤S1046。当判断结果为否时，说明储能系统的当前容量可以同时满足电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求，因此，只需要按照各自的需求分别响应即可，具体执行步骤S1047。

步骤S1046：控制储能系统按照储能系统的当前容量响应该一次调频和该机组AGC指令。

可选地，在步骤S1046中，控制储能系统按照一次调频期望功率响应该一次调频、以及按照第一功率响应该机组AGC指令，其中，该第一功率为该储能系统的当前容量减去该一次调频期望功率后的功率值。举例说明，若一次调频期望功率为储能系统需要输出的期望功率，则该第一功率为该储能系统的当前可放功率减去该一次调频期望功率后的功率值。若该一次调频期望功率为需要向储能系统输入的期望功率，则该第一功率为该储能系统的当前可充功率减去该一次调频期望功率后的功率值。

步骤S1047：控制储能系统按照一次调频期望功率响应该一次调频、以及按照机组AGC期望功率响应该机组AGC指令。

步骤S105：控制储能系统执行预设的第二响应动作。

可选地，请参阅图3所示，该步骤S105包含如下子步骤：

步骤S1051：计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和。

在该步骤S1051中，该一次调频期望功率和机组AGC期望功率的定义分别同步骤S1041和步骤S1044，为简约起见，在此不再赘述。通过步骤S1051，计算得到将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后的总需求，即第二功率和。

如判断步骤S103中所述，当储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向不同时，控制储能系统执行预设的第二响应动作。该动作方向不同包括如下情况：

(1)电网的一次调频需求为需要向储能系统输入功率P1(P1>0)，机组AGC指令为需要储能系统输出功率-P2(P2<0)；

(2)电网的一次调频需求为需要储能系统输出功率-P1，机组AGC指令为需要向储能系统输入功率P2；

定义第二功率和为△P，若P1>P2，针对情况(1)，△P＝P1-P2>0，说明将电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后，得到的总需求是需要向储能系统输入功率；针对情况(2)，△P＝P2-P1<0，说明将电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后，得到的总需求是需要储能系统输出功率。

若P1<P2，针对情况(1)，△P＝P1-P2<0，说明将电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后，得到的总需求是需要储能系统输出功率；针对情况(2)，△P＝P2-P1>0，说明将电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后，得到的总需求是需要向储能系统输入功率。

若P1＝P2，针对情况(1)和(2)，△P＝0，即电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后，得到的总需求是储能系统既不用输出功率，也不用向储能系统输入功率。

步骤S1052：判断该第二功率和的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

在步骤S1052中，可选地，若该第二功率和为储能系统需要输出的功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可放功率，即储能系统当前还可以输出的功率值。可选地，若该第二功率和为需要向储能系统输入的功率，则该储能系统的当前容量为储能系统的当前可充功率，即当前还可以向储能系统输入的功率值。

可选地，在步骤S1052中，当判断结果为是时，说明电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，超过了储能系统的当前调频能力，继续执行步骤S1053。当判断结果为否时，说明储能系统的当前容量可以同时满足电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后的总需求，因此，只需要按照该第二功率和响应叠加后的总需求即可，具体执行步骤S1054。

步骤S1053：控制储能系统按照储能系统的当前容量响应该一次调频或该机组AGC指令。

可选地，在该步骤S1053中，若该一次调频期望功率的绝对值大于该机组AGC期望功率的绝对值，控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该一次调频。若该一次调频期望功率的绝对值小于该机组AGC期望功率的绝对值，控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该机组AGC指令。

承接步骤S1051中的具体情况说明，针对情况(1)，若|P1|>|-P2|，以及情况(2)，若|-P1|>|P2|，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的电网的一次调频需求，因此，控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该一次调频。

针对情况(1)，若|P1|<|-P2|，以及情况(2)，若|-P1|<|P2|，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的机组AGC指令中携带的期望功率需求，因此，控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该机组AGC指令。

步骤S1054：控制储能系统不响应、或按照该第二功率和响应该一次调频或该机组AGC指令。

可选地，在该步骤S1054中，若该一次调频期望功率的绝对值大于该机组AGC期望功率的绝对值，控制该储能系统按照该第二功率和响应该一次调频。若该一次调频期望功率的绝对值小于该机组AGC期望功率的绝对值，控制该储能系统按照该第二功率和响应该机组AGC指令。若该一次调频期望功率的绝对值等于该机组AGC期望功率的绝对值，控制该储能系统不响应。

承接步骤S1051中的具体情况说明，针对情况(1)，若|P1|>|-P2|，以及情况(2)，若|-P1|>|P2|，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的电网的一次调频需求，因此，控制该储能系统按照该第二功率和响应该一次调频。

针对情况(1)，若|P1|<|-P2|，以及情况(2)，若|-P1|<|P2|，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的机组AGC指令中携带的期望功率需求，因此，控制该储能系统按照该第二功率和响应该机组AGC指令。

若P1＝P2，针对情况(1)，|P1|＝|-P2|，以及情况(2)，|-P1|＝|P2|，说明此时的总需求是储能系统既不用输出功率，也不用向储能系统输入功率，因此，控制该储能系统不响应。

本发明第一实施例储能系统参与电网电力调频的控制方法通过采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；判断采集到的当前电网频率是否超出死区、且储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；判断储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同；控制储能系统执行预设的第一响应动作；控制储能系统执行预设的第二响应动作。通过上述方式，使得储能系统即参与了机组AGC指令，同时也能够快速响应一次调频，响应时长可以控制在200ms以内，调节效果显著，在支撑电网稳定性上有重大的突破。

图4是本发明第二实施例的储能系统参与电网电力调频的控制方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图4所示的流程顺序为限。如图4所示，该方法包括步骤：

步骤S201：采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

步骤S202：判断采集到的当前电网频率是否超出死区、且储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件。

步骤S203：判断储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同。

在本实施例中，图4中的步骤S201至步骤S203分别与图1中的步骤S101至步骤S103类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S204：控制储能系统执行预设的第一响应动作。

可选地，请参阅图5所示，该步骤S204包含如下子步骤：

步骤S2041：计算一次调频期望功率。

步骤S2042：判断该一次调频期望功率的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

步骤S2043：控制储能系统按照储能系统的当前容量响应电网的一次调频。

步骤S2044：计算该一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第一功率和。

步骤S2045：判断该第一功率和的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

步骤S2046：控制储能系统按照储能系统的当前容量响应该一次调频和该机组AGC指令。

步骤S2047：控制储能系统按照一次调频期望功率响应该一次调频、以及按照机组AGC期望功率响应该机组AGC指令。

在本实施例中，图5中的步骤S2041至步骤S2047分别与图2中的步骤S1041至步骤S1047类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S2048：判断电网频率是否恢复。

在执行步骤S2043后，继续判断电网频率是否恢复。若恢复，执行步骤S2049；否则，返回执行步骤S2041，重新计算一次调频期望功率。

步骤S2049：控制储能系统退出该一次调频状态，重新接收新的机组AGC指令，以及重新采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

步骤S205：控制储能系统执行预设的第二响应动作。

可选地，请参阅图6所示，该步骤S205包含如下子步骤：

步骤S2051：计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和。

在本实施例中，图6中的步骤S2051与图3中的步骤S1051类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S2052：判断该第二功率和的绝对值是否大于储能系统的当前容量。

在该步骤S1052中，当判断结果为是时，说明电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，超过了储能系统的当前调频能力，继续执行步骤S2053；当判断结果为否时，说明储能系统的当前容量可以同时满足电网的一次调频需求和机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后的总需求，因此，只需要按照该第二功率和响应叠加后的总需求即可，继续执行步骤S2056。

步骤S2053：判断该一次调频期望功率的绝对值是否大于该机组AGC期望功率的绝对值。

在该步骤S2053中，当判断结果为是时，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的电网的一次调频需求，因此执行步骤S2054；当判断结果为否时，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的机组AGC指令中携带的期望功率需求，因此执行步骤S2055。

步骤S2054：控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该一次调频。

步骤S2055：控制该储能系统按照该储能系统的当前容量响应该机组AGC指令。

本实施例中，图6中的步骤S2054和步骤S2055与图3中的步骤S1053类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S2056：判断该一次调频期望功率的绝对值是否大于该机组AGC期望功率的绝对值。

在该步骤S2056中，当判断结果为是时，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的电网的一次调频需求，因此执行步骤S2057；当判断结果为否时，执行步骤S2058。

步骤S2057：控制该储能系统按照该第二功率和响应该一次调频。

步骤S2058：判断该一次调频期望功率的绝对值是否等于该机组AGC期望功率的绝对值。

在该步骤S2058中，当判断结果为是时，说明此时的总需求是储能系统既不用输出功率，也不用向储能系统输入功率，因此执行步骤S2059；当判断结果为否时，说明将电网的一次调频需求与机组AGC指令中携带的期望功率需求叠加后得到的总需求，实际是剩余的机组AGC指令中携带的期望功率需求，因此执行步骤S2060。

步骤S2059：控制该储能系统不响应。

步骤S2060：控制该储能系统按照该第二功率和响应该机组AGC指令。

本实施例中，图6中的步骤S2057、S2059和S2060与图3中的步骤S1054类似，为简约起见，在此不再赘述。

步骤S2061：判断电网频率是否恢复。

在执行步骤S2054后，继续判断电网频率是否恢复。若恢复，执行步骤S2062；否则，返回执行步骤S2051，重新计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率和第二功率和。

步骤S2062：控制储能系统退出该一次调频状态，重新接收新的机组AGC指令，以及重新采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

本发明第二实施例储能系统参与电网电力调频的控制方法通过采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；判断采集到的当前电网频率是否超出死区、且储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；判断储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同；控制储能系统执行预设的第一响应动作；控制储能系统执行预设的第二响应动作。通过上述方式，使得储能系统即参与了机组AGC指令，同时也能够快速响应一次调频，响应时长可以控制在200ms以内，调节效果显著，在支撑电网稳定性上有重大的突破。

请参阅图7，图7为本发明实施例的储能系统参与电网电力调频的控制装置的第一结构示意图。该装置用于实现上述任一实施例所述的储能系统参与电网电力调频的控制方法，如图7所示，该装置30包括采集模块31、第一判断模块32、第二判断模块33、第一执行模块34、以及第二执行模块35。

其中，采集模块31，用于采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值。

第一判断模块32与采集模块31耦接，用于判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件。

第二判断模块33与第一判断模块32耦接，用于当所述第一判断模块的输出结果均为是时，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令。

第一执行模块34与第二判断模块33耦接，用于当所述第二判断模块的输出结果为是时，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作。

第二执行模块35与第二判断模块33耦接，用于当所述第二判断模块的输出结果为否时，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作。

可选地，第一执行模块34控制所述储能系统执行预设的第一响应动作的操作可以为：计算一次调频期望功率；判断所述一次调频期望功率的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；否则，计算所述一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第一功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；判断所述第一功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、以及按照所述机组AGC期望功率响应所述机组AGC指令。

可选地，第一执行模块34控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令的操作可以为：控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、按照所述第一功率响应所述机组AGC指令，所述第一功率为所述储能系统的当前容量减去所述一次调频期望功率后的功率值。

可选地，第一执行模块34控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频操作之后，还用于判断所述电网频率是否恢复；若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率步骤。

可选地，第二执行模块35控制所述储能系统执行预设的第二响应动作的操作可以为：计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；判断所述第二功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令。

可选地，第二执行模块35控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令的操作可以为：若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述机组AGC指令。

可选地，第二执行模块35控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令的操作可以为：若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频；若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述机组AGC指令；若所述一次调频期望功率的绝对值等于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统不响应。

可选地，第二执行模块35控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频操作之后，还用于判断所述电网频率是否恢复；若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和步骤。

请参阅图8，图8为本发明实施例的储能系统参与电网电力调频的控制装置的第二结构示意图。如图8所示，该装置40包括处理器41及和处理器41耦接的存储器42。

存储器42存储有用于实现上述任一实施例所述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的程序指令。

处理器41用于执行存储器42存储的程序指令以实现控制储能系统参与电网电力调频。

其中，处理器41还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器41还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(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。

参阅图9，图9为本发明实施例的存储装置的结构示意图。本发明实施例的存储装置存储有能够实现上述所有方法的程序文件51，其中，该程序文件51可以以软件产品的形式存储在上述存储装置中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储装置包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本申请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，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，例如多个单元或组件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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本发明各个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。以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种储能系统参与电网电力调频的控制方法，其特征在于，应用于储能系统与发电机组联合调频模式中，所述控制方法包括：

采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；

判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；

当所述当前电网频率超出死区、且所述储能系统的当前SOC值满足预设启动条件时，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入所述一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令；

若是，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作；否则，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作；

所述“控制所述储能系统执行预设的第一响应动作”步骤包括：

计算一次调频期望功率；

判断所述一次调频期望功率的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；否则，计算所述一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第一功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；

判断所述第一功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、以及按照所述机组AGC期望功率响应所述机组AGC指令；

所述“控制所述储能系统执行预设的第二响应动作”步骤包括：

计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和，所述机组AGC期望功率为所述机组AGC指令中携带的期望功率；

判断所述第二功率和的绝对值是否大于所述储能系统的当前容量；

若是，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令；否则，控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频和所述机组AGC指令”步骤包括：

控制所述储能系统按照所述一次调频期望功率响应所述一次调频、按照所述第一功率响应所述机组AGC指令，所述第一功率为所述储能系统的当前容量减去所述一次调频期望功率后的功率值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频”步骤之后，包括：

判断所述电网频率是否恢复；

若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率步骤。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频或所述机组AGC指令”步骤包括：

若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频；

若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述机组AGC指令；以及

所述“控制所述储能系统不响应、或控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频或所述机组AGC指令”步骤包括：

若所述一次调频期望功率的绝对值大于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述一次调频；

若所述一次调频期望功率的绝对值小于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统按照所述第二功率和响应所述机组AGC指令；

若所述一次调频期望功率的绝对值等于所述机组AGC期望功率的绝对值，控制所述储能系统不响应。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述“控制所述储能系统按照所述储能系统的当前容量响应所述一次调频”步骤之后，包括：

判断所述电网频率是否恢复；

若是，控制所述储能系统退出所述一次调频状态，并执行所述采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值步骤；否则，返回执行所述计算一次调频期望功率与机组AGC期望功率的第二功率和步骤。

6.一种储能系统参与电网电力调频的控制装置，其特征在于，用于实现权利要求1所述的储能系统参与电网电力调频的控制方法，所述控制装置包括：

采集模块，用于采集当前电网频率和储能系统的当前SOC值；

第一判断模块，用于判断所述当前电网频率是否超出死区、且所述储能系统的当前SOC值是否满足预设启动条件；

第二判断模块，用于当所述第一判断模块的输出结果均为是时，控制所述储能系统进入一次调频状态，并判断所述储能系统响应一次调频的动作方向与响应机组AGC指令的动作方向是否相同，所述机组AGC指令为所述储能系统进入一次调频状态前接收到的最新的机组AGC指令；

第一执行模块，用于当所述第二判断模块的输出结果为是时，控制所述储能系统执行预设的第一响应动作；

第二执行模块，用于当所述第二判断模块的输出结果为否时，控制所述储能系统执行预设的第二响应动作。

7.一种储能系统参与电网电力调频的控制装置，其特征在于，所述装置包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，

所述存储器存储有用于实现如权利要求1-5中任一项所述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的程序指令；

所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以实现控制储能系统参与电网电力调频。

8.一种存储装置，其特征在于，存储有能够实现如权利要求1-5中任一项所述的储能系统参与电网电力调频的控制方法的程序文件。

Images