CN113258596B - 一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 - Google Patents
一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113258596B CN113258596B CN202110668925.3A CN202110668925A CN113258596B CN 113258596 B CN113258596 B CN 113258596B CN 202110668925 A CN202110668925 A CN 202110668925A CN 113258596 B CN113258596 B CN 113258596B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- power supply
- unit
- supply unit
- power
- 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
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
- H02J3/28—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
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00302—Overcharge protection
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00306—Overdischarge protection
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- 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
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/28—The renewable source being wind energy
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,发电形式相近的机组构成一个电源单元,由各储能机组组成储能电源单元与其他电源单元构成互补集成电源;互补集成控制单元通过向各电源控制单元分派单元有功功率目标值来进行协调控制;储能电源控制单元结合各储能机组调节系数、电池容量进行单元级AGC分配和机组有功功率的闭环调节,以完成单元有功功率目标值。本发明将储能电源电池的浅充浅放问题作为关注重点,将储能电源各机组电池状态引入储能机组的调节系数计算,同时可以防止各储能机组调节系数剧烈变化,从而可以参与多种发电方式构成的互补集成电源的单元电源调节。
Description
技术领域
本发明属于储能电源技术领域,涉及一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略。
背景技术
储能电源与常规电源(火力、水力)和新能源(风电、光伏发电)电源不同,储能电源不具备生产电力(即独立发电)的能力,而是依赖电池存储系统以及通过对电池存储系统的充放电控制,为电力系统提供额外的电力存储和双向(充、放电)调节能力。虽然无法进行电力生产,但得益于其机制和特性,储能电源在有功功率的调节延时、调节速率、调节精度等方面相比常规电源和新能源电源具有无法比拟的技术优势,可以同时胜任电力系统一次调频和二次调频的要求,极大增强电力系统消费与供给的动态平衡能力,因此虽然受限于化学电池技术短板带来的成本投资、使用寿命、占地面积等问题,储能电源调频项目在近几年来仍然呈现出蓬勃发展的局面。
目前认为储能电源主要存在两个发展阶段:1)在当前储能技术,尤其是电化学储能技术没有取得突破性发展的前提下,主要以储能调频电源的形式存在,其作用是为电力系统提供一次调频、二次调频的辅助服务,增强电力系统的动态平衡能力;2)在电化学储能技术取得突破性发展后,能源存储成本、储能设备体积大幅降低,储能设备寿命大幅增长,GW级乃至TW级的储能项目投入实施,足以在前述电力调节的基础上,进一步提供真正意义上的电力存储服务,将电力系统从“发供用”同时完成模式推进到“发供用储”分步进行模式,从而实现电力生产、电力传输、电力消费环节的实时性解耦,进而为新一轮电力系统能源生产和消费革命提供核心推动力量。
然而目前针对储能电源的研究存在以下缺陷:针对将储能电源电池的荷电状态(state of charge,SOC)引入有功功率控制策略进行了一定研究,但总体仍然依赖于电力供给与消费在宏观上的平衡性,如果电网电力供给与消费在宏观上发生失衡,则储能电源仍将因为长期处于放电或充电状态而失去有效调节能力。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,将储能电源电池的浅充浅放问题作为关注点,提供新的充放电策略以更好的满足多方式集成电源的调节。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,包括以下操作:
发电形式相近的机组构成一个电源单元,由各储能机组组成的储能电源单元与其他电源单元构成互补集成电源;互补集成控制单元通过向各电源控制单元分派单元有功功率目标值来进行协调控制;
储能电源控制单元获取各储能机组的状态参数,并通过与状态判断阈值的比较判断储能电源单元的电池总体电量状态,再根据电池总体电量状态每隔固定周期对储能电源单元的充放电系数、充放电功率进行修正;储能电源控制单元还依据调节系数变化辅助参数以固定周期对各储能机组的调节系数进行修正;
储能电源控制单元结合各储能机组调节系数、电池容量进行单元级AGC分配和机组有功功率的闭环调节,以完成单元有功功率目标值;在AGC分配时,储能机组单元总体处于放电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例高的储能机组先放电;储能机组单元总体处于充电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例低的储能机组先充电;通过对单元有功功率额定容量的监控和调节,当有储能机组的电池荷电状态容量比例过低或过高时,对储能电源单元的正向单元有功功率额定容量或负向单元有功功率额定容量进行缩减。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明将储能电源电池的浅充浅放问题作为关注重点,一方面将储能电源各机组电池状态引入储能机组的调节系数计算,另一方面设计了防止各储能机组调节系数剧烈变化的控制策略,可以同时兼顾各机组电池状态均衡的需求和调节过程中有功功率动态稳定性的需求,从而可以参与多种发电方式构成的互补集成电源的单元电源调节。
本发明的浅充浅放策略中,当储能电源单元有功功率目标值大于0,也就是储能电源单元总体处于放电状态时,倾向于使电池荷电容量比例较高的储能机组放电;当储能电源单元有功功率目标值小于0,也就是储能电源单元总体处于充电状态时,倾向于使电池荷电容量比例较低的储能机组充电,从而可以保证各储能机组荷电容量比例保持一致,以避免某台或某几台储能机组电池相比于其它储能机组电池过度充电或过度放电;而当有储能机组的电池荷电容量比例较低或较高时,对储能电源单元的正向单元有功功率额定容量或负向单元有功功率额定容量进行缩减,以间接限制该机组电池荷电容量比例的进一步下降或进一步上升的速度。
本发明的浅充浅放策略中,当储能电源单元与常规电源单元组成互补集成电源时,通过将充放电修正功率引入常规电源单元有功功率目标值的方式,使常规电源作为储能电源电池的充放电来源;当储能电源单元与新能源电源单元组成互补集成电源时,则通过将充放电修正功率引入储能电源单元有功功率目标值的方式,以电网可忍受程度内的集成电源总体出力误差为代价,将电网作为储能电源电池的充放电来源。
附图说明
图1为本发明的储能电源单元计算和控制逻辑框架图;
图2为本发明的计算储能电源单元各储能机组的调节系数的逻辑流程图;
图3为本发明的各储能机组的向上调节和向下调节的生效阈值参数随电池荷电状态容量比例变化的关系示意图;
图4-1为本发明的“常规电源+储能电源”互补集成电源的总体模型仿真建模图;
图4-2为本发明的“常规电源+储能电源”互补集成电源的储能电源单元模型;
图5为本发明的“常规电源+储能电源”互补集成电源中常规电源单元的调节效果图;
图6为本发明的互补集成电源中储能电源单元有功功率目标值的死区处理逻辑示意图;
图7为本发明的“常规电源+储能电源”互补集成电源和储能单元的调节效果图;
图8为本发明的“常规电源+储能电源”互补集成电源中储能电池浅充浅放的调节效果图;
图9为本发明的“新能源+储能电源”互补集成电源的仿真建模图;
图10为本发明的“新能源+储能电源”互补集成电源的调节效果图;
图11为本发明的“新能源+储能电源”互补集成电源中储能电池浅充浅放的调节效果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述,所述是对本发明的解释而不是限定。
一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,包括以下操作:
发电形式相近的机组构成一个电源单元,由各储能机组组成的储能电源单元与其他电源单元构成互补集成电源;互补集成控制单元通过向各电源控制单元分派单元有功功率目标值来进行协调控制;
储能电源控制单元获取各储能机组的状态参数,并通过与状态判断阈值的比较判断储能电源单元的电池总体电量状态,再根据电池总体电量状态每隔固定周期对储能电源单元的充放电系数、充放电功率进行修正;储能电源控制单元还依据调节系数变化辅助参数以固定周期对各储能机组的调节系数进行修正;
储能电源控制单元结合各储能机组调节系数、电池容量进行单元级AGC分配和机组有功功率的闭环调节,以完成单元有功功率目标值;在AGC分配时,储能机组单元总体处于放电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例高的储能机组先放电;储能机组单元总体处于充电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例低的储能机组先充电;通过对单元有功功率额定容量的监控和调节,当有储能机组的电池荷电状态容量比例过低或过高时,对储能电源单元的正向单元有功功率额定容量或负向单元有功功率额定容量进行缩减。
储能电源控制单元还监控储能电源单元的以下参数:
单元有功功率实发值,为各储能机组单机有功功率实发值的总和;
单元有功功率调节死区,为正在运行的储能机组的单机有功功率调节死区的总和;
单元有功功率额定容量,储能电源的单元有功功率额定容量取决于由各储能机组的额定容量和电池状态。
下面对储能电源单元详细说明。
S1000)储能电源控制单元实现储能电源的单元级AGC分配和机组有功功率闭环调节,计算供互补集成单元使用的各项中间参数,其主要框架则如图1所示,包括:
S1100)计算储能电源单元各储能机组电池荷电的容量比例,和储能电源单元电池荷电的总体容量比例,包括:
S1110)计算各储能机组电池荷电的容量比例,式中ri为储能机组i的电池荷电状态容量比例,SOCi为储能机组i的电池荷电状态,和分别为储能机组i的电池荷电最大值和最小值,例如当某储能机组SOCi=50,和分别为100和10,则
S1120)计算储能电源单元电池荷电的总体容量比例,式中r为储能电源单元电池荷电的总体容量比例,例如某储能电源单元包含3台储能机组,电池荷电状态分别为40、50、60,最大电池荷电状态分别为100、110、120,最小电池荷电状态分别为0、5、10,则
S1200)设置储能电源单元电池荷电状态总体容量比例的判断阈值R1’~R6’,设置原则包括:
S1210)0<R1’<R2’<R3’<R4’<R5’<R6’<1;
S1220)R1’+R6’=1;
S1230)R2’+R5’=1;
S1230)R3’+R4’=1。
本实施例中将R1’~R6’分别设置为20%、30%、45%、55%、70%、80%。
S1300)判断储能电源单元的电池总体电量状态,包括:
S1310)当S1120所得储能电源单元电池荷电的总体容量比例0≤r<R1’时,储能电源单元的电池总体处于极低电量状态;
S1320)当R1’≤r<R2’时,储能电源单元的电池总体处于较低电量状态;
S1330)当R2’≤r<R3’或R4’<r≤R5’时,储能电源单元的电池总体处于较理想电量状态;
S1340)当R3’≤r≤R4’时,储能电源单元的电池总体处于极理想电量状态;
S1350)当R5’<r≤R6’时,储能电源单元的电池总体处于较高电量状态;
S1360)当R6’<r≤1时,储能电源单元的电池总体处于极高电量状态。
S1400)设置储能机组电池荷电状态容量比例的判断阈值R1~R4,设置原则包括:
S1210)0<R1<R2<R3<R4<1;
S1220)R1+R4=1;
S1230)R2+R3=1。
本实施例将R1~R4分别设置为20%、40%、60%、80%。
S1500)设置储能电源单元各储能机组调节系数的辅助计算参数,包括:
S1510)设置阈值参数K1、K2、K3、K4,其中0<K1<K2<K3<K4,本实施例将K1~K4,分别设置为0.5、1、1.5、2;
S1520)设置储能机组调节系数的变化梯度参数ΔK,0<ΔK<min[K1,K2-K1,K3-K2,K4-K3],其中min[]为取最小值函数,设置ΔK的目的是为了防止在调节过程中储能机组调节系数变化过于剧烈而导致的单元有功功率实发值动态稳定性降低,本实施例将ΔK设置为0.1;
S1600)计算储能电源单元各储能机组的调节系数,如图2所示,包括:
S1610)计算储能电源单元各储能机组的向上调节系数,包括:
S1612)按固定周期对各储能机组的向上调节系数进行修正,即按照固定周期不断循环运行后续步骤;
S1614)比较与当两者的差值绝对值小于等于ΔK时当两者的差值绝对值大于ΔK且时当两者的差值绝对值大于ΔK且时例如某储能机组和本来都等于1,在放电过程中电池荷电容量比例降低到R1与R2之间,于是随之降低为0.5,于是在接下来的数个循环周期中,分别被修正为0.9、0.8、0.7、0.6、0.5。
S1620)计算储能电源单元各储能机组的向下调节系数,包括:
S1622)按固定周期对各储能机组的向下调节系数进行修正,即按照固定周期不断循环运行后续步骤;
S1623)计算各储能机组向下调节的生效阈值参数ki ,当0≤ri<R1时ki =K4;当R1≤ri<R2时ki =K3;当R2≤ri≤R3时ki =K2;当R3<ri≤R4时ki =K1;当R4<ri≤1时ki =0;
在以上实施例中,根据电池荷电状态容量比例ri,各储能机组的向上调节和向下调节的生效阈值参数 ki 分别如图3所示,随着电池荷电状态容量比例的上升,储能机组的向上调节生效阈值参数增加,向下调节生效阈值参数减少,由于储能机组的向上调节系数和向下调节系数分别趋向于向上调节生效阈值参数和向下调节生效阈值参数变化,于是储能机组的向上调节系数和向下调节系数也分别随电池荷电状态容量比例的上升而增加和减少。
S1700)对储能电源单元的单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,包括:
S1710)当储能电源单元的单元有功功率目标值等于0时,各储能机组的单机有功功率设定值等于0;
S1720)当储能电源单元的单元有功功率目标值大于0时,各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向上调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配,即储能机组的单机有功功率设定值等于式中为储能电源单元的单元有功功率目标值,如果计算结果大于储能机组正向单机有功功率额定容量,则将储能机组正向单机有功功率额定容量作为单机有功功率设定值,假设储能电源单元的有功功率目标值为300MW,有3台储能机组分别为0.5、1、1.5,电池容量分别为200、150、220,则3台储能机组的单机有功功率设定值分别为
S1730)当储能电源单元的单元有功功率目标值小于0时,各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向下调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配,即储能机组的单机有功功率设定值等于如果计算结果小于储能机组负向单机有功功率额定容量,则将储能机组负向单机有功功率额定容量作为单机有功功率设定值,假设储能电源单元的有功功率目标值为-300MW,有3台储能机组分别为0.5、1、1.5,电池容量分别为200、150、220,则3台储能机组的单机有功功率设定值分别为-51.7、-77.6、-170.7MW。
如S1600所述,储能机组的向上调节系数和向下调节系数分别随电池荷电状态容量比例的上升而增加和减少,因此根据S1720和S1730的计算方式,当储能机组单元有功功率目标值大于0,也就是储能机组单元总体处于放电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例较高的储能机组放电,而当储能机组单元有功功率目标值小于0,也就是储能机组单元总体处于充电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例较低的储能机组充电,从而可以保证各储能机组荷电状态容量比例保持一致,以避免某台或某几台储能机组电池相比于其它储能机组电池过度充电或过度放电。
S1800)储能电源单元各储能机组的有功功率控制系统,以单机有功功率设定值为目标,对单机有功功率实发值和单机有功功率设定值之间的偏差进行计算,并根据计算结果输出连续信号对储能机组单机有功功率实发值进行调节,以使储能机组单机有功功率实发值趋向于单机有功功率设定值,并最终稳定在单机有功功率设定值的调节死区范围内。
S1900)计算储能电源单元的单元有功功率额定容量,包括:
S1910)计算储能电源单元的各储能机组的向上调节能力,包括:
S1920)将S1910所得各储能机组的向上调节能累加,得到储能电源单元的正向单元有功功率额定容量;
S1930)计算储能电源单元的各储能机组的向下调节能力,包括:
S1931)当储能机组如S1623计算的向下调节的生效阈值参数ki ≥K2时,该机组的向下调节能力为该机组负向单机有功功率额定容量;
S1932)当储能机组如S1623计算的向下调节的生效阈值参数ki <K2时,该机组的向下调节能力为该机组负向单机有功功率额定容量乘以ki 再除以K2。
S1940)将S1930所得各储能机组的向下调节能累加,得到储能电源单元的负向单元有功功率额定容量。
本发明可以在储能电源单元的基础上,可以结合常规电源单元、新能源电源单元进行协同调节,可以方便的对功能块的不同组合情况进行机制分析和控制。
下面以“常规电源+储能电源”互补集成控制单元来进行说明。
S2000)互补集成控制单元是对常规电源单元和储能电源单元组成的互补集成电源进行调节;常规电源单元包括由水力发电机组构成的水力电源单元和/或火力发电机组构成的火力电源单元;
本实施例通过对常规电源单元和储能电源单元的单元有功功率目标值进行分配,以满足互补集成电源总有功功率设定值和一次调频的调节要求,以及储能电源电池的充放电要求,控制模型如图4-1、图4-2所示,为了直观显示调节效果,控制模型中排除了一次调频的影响,但本行业技术人员容易了解到,即使引入了火电一次调频或水电一次调频的影响,也不会影响本发明方法的实施效果。具体以下操作:
S2100)计算储能电源单元的充放电修正功率:
S2110)人工设置充放电参数α1和紧急充放电参数α2,其中0<α1<α2,α1和α2的单位均为/h,在实际工程中储能机组电池一般按照支撑额定功率充电或放电30分钟配置,因此本实施例可设置α1和α2分别为0.6/h、1.2/h,即分别按照额定功率的30%和60%对电池进行充放电;
S2120)根据S1300计算的储能电源单元的电池总体电量状态,每隔固定周期对充放电系数α进行计算,包括:
S2121)当电池总量处于极理想电量状态时,充放电系数α=0;
S2122)当电池总量处于较低电量状态时,充放电系数α=α1;
S2123)当电池总量处于极低电量状态时,充放电系数α=α2;
S2124)当电池总量处于较高电量状态时,充放电系数α=-α1;
S2125)当电池总量处于极高电量状态时,充放电系数α=-α2;
S2126)当电池总量处于较理想电量状态时,充放电系数保持原来的值不变,本步骤使电池总量的较理想状态成为充放电状态改变的缓冲区,以防止充放电修正功率频繁发生变化,即较理想电量状态的充放电系数,由之前电池所处于的总体电量状态决定,当电池总量从极理想电量状态变为较理想电量状态时,充放电系数α=0,当电池总量从较低电量状态变为较理想电量状态时,充放电系数α=α1,当电池总量从较高电量状态变为较理想电量状态时,充放电系数α=-α1;
S2200)互补集成单元计算常规电源的单元有功功率目标值,等于互补集成电源的总有功功率设定值加上S2130所得的充放电修正功率。假设集成电源的总有功功率设定值从0调整为400MW,30s时储能电源单元的充放电修正功率从0变化为80MW,则图4-1、4-2所示的控制模型中常规电源单元的调节效果如图5所示。同时由于设置不同的充放电系数,可以在电池总量处于极高或极低状态时,相比于电池总量处于较高或较低状态时,由常规电源对电池电量进行更加快速的反向补偿,从而使电池总量尽快恢复到浅充浅放状态。
S2300)将常规电源的单元有功功率目标值与常规单元联合运行区进行比较,有两种可能结果:
S2310)当单元有功功率目标值包含于单元联合运行区时,单元有功功率目标值可行,于是对S2200所得单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,并根据单机有功功率执行值对常规电源机组的有功功率进行调节,常规电源单元各机组在进行一次调频实际调节时和一次调频相关参数计算时,使用的一次调频调节系数由电网给定;
S2320)当单元有功功率目标值不包含于单元联合运行区时,单元有功功率目标值不可行,则寻找通过将未投入AGC的机组投入AGC控制而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议;
或者,寻找通过将未发电的机组转为发电态并投入AGC而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议;
或者,寻找通过将发电的机组转为非发电态而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议;
将上述操作建议分类,并进行有序展示,以辅助运行人员决策。
S2400)互补集成单元分派储能电源单元的单元有功功率目标值,包括:
S2410)将互补集成电源的总有功功率设定值加上常规电源单元的单元一次调频修正量,然后减去常规电源单元的单元有功功率实发值,得到常规电源单元的单元有功功率调节偏差;
S2420)将储能电源单元的补偿调节量的初始值设为常规电源单元的单元有功功率调节偏差;按固定周期,将补偿调节量与当期的常规电源单元有功功率调节偏差进行比较,然后对储能电源单元的补偿调节量进行更新:
S2421)两者的差值绝对值大于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量等于当期的常规电源单元有功功率调节偏差;
S2422)两者的差值绝对值小于等于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量保持不变。
S2430)对S2420所得储能电源单元的补偿调节量作死区处理,处理逻辑如图6所示,包括:S2431)人工设置计时器和时间参数T2;
S2432)当S2410所得常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值小于等于常规电源单元有功功率调节死区时,S2431设置的计时器开始计时;
S2433)当S2410所得常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值大于常规电源单元有功功率调节死区时,S2431设置的计时器复归清零;
S2434)当计时器时间小于时间参数T2时,储能电源单元有功功率目标值等于S2420所得的补偿调节量;
S2435)当计时器时间大于等于时间参数T2时,储能电源单元有功功率目标值等于0。
S2500)互补集成控制单元将经死区处理后的单元有功功率目标值(S2430所得)发送给储能电源单元;
储能电源单元对单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,并对各储能机组的有功功率进行调节。延用S2200所举的例子,假设互补集成电源的总有功功率设定值从0调整为400MW,30s时储能电源单元的充放电修正功率从0变化为80MW,并且储能电源单元的单元有功功率额定容量为±150MW,则图4-1、4-2所示的控制模型中储能电源单元的调节效果和互补集成电源的调节效果如图7所示。
S2600)为进一步展示本发明方法中储能电源单元电池“浅充浅放”的特点,进一步利用图4-1、4-2所示的控制模型进行仿真,其中在储能电源单元中设置了3台储能机组,3台储能机组的电池容量比例为5:8:10,在仿真中设置集成电源的总有功功率设定值从0变化至200MW,再从200MW变化至400MW,再从400MW变化至100MW,其中集成电源总有功功率设定值、集成电源总有功功率实发值、常规电源单元有功功率实发值、储能电源单元各机组有功功率实发值、储能电源单元各机组电池荷电状态、储能电源单元各机组电池荷电容量比例、储能电源单元电池总荷电容量比例、储能电源单元充放电修正功率等的关系图分别如图8所示,从图8展示的调节效果可见:
1)储能机组进行有功功率调节时的调节幅度,同时与电池容量和电池荷电状态有关,虽然储能机组3的电池容量是储能机组1的两倍,但因为储能机组3电池的初始荷电容量比例远远低于储能机组1,所以导致储能机组3的放电幅度反而小于储能机组1;
2)当储能机组单元电池总荷电量较低时,充放电修正功率为正,以促使常规电源单元有功功率实发值增加,进而使储能机组电池进入充电状态,反之,则充放电修正功率为负,以促使常规电源单元有功功率实发值降低,进而使储能机组电池进入放电状态;
3)虽然在仿真初始阶段人为设置3台储能机组的电池荷电容量比例有较大差异,但是在本发明“浅充浅放”策略的支配下,所有储能机组电池荷电的容量比例逐渐趋向于一致,同时如上所述,由于本发明的充放电策略能使储能机组单元电池总荷电量维持较好的平衡,因此所有储能机组的电池也自然而然的处于较为平衡(既不过度充电,也不过度放电)的状态。
下面以“新能源+储能电源”互补集成控制单元来进行说明。
所述互补集成控制单元是对新能源电源单元和储能电源单元组成的互补集成电源进行调节;新能源电源单元包括由风力发电机组构成的风力电源单元和/或光伏发电机组构成的光伏电源单元。
本实施例通过对储能电源单元的单元有功功率目标值进行分配,以及计算新能源电源机组的开停机操作建议,以满足互补集成电源总有功功率设定值和一次调频的调节要求,以及储能电源电池的充放电要求。控制模型如图9所示,为了直观显示调节效果,控制模型中排除了一次调频的影响,但本行业技术人员容易了解到,即使引入了储能电源对新能源电源的一次调频响应,也不会影响本发明方法的实施效果。具体包括以下操作:
S3500)计算储能电源单元的充放电修正功率:
S3510)计算储能电源单元的额定充放电功率:
S3511)人工设置比例参数w1、w2和充放电功率变化死区;
S3512)计算储能电源单元的理想额定充放电功率,理想额定充放电功率w2×新能源电源单元的单元有功功率实发值],其中min[]为求最小值函数,本步骤将和w2×新能源电源单元的单元有功功率实发值同时作为约束上限,前者是为了避免储能电源充放电功率超出电池的实际充放电需求,后者是为了抑制储能电源电池充放电对互补集成电源总有功功率实发值稳定性造成的干扰;
S3513)将储能电源单元的实际额定充放电功率的初始值设为理想额定充放电功率;按固定周期将实际额定充放电功率与当期的理想额定充放电功率进行比较,然后对储能电源单元的实际额定充放电功率进行更新:
当二者之间的差值绝对值小于S3511设置的充放电功率变化死区时,实际额定充放电功率保持不变,否则将实际额定充放电功率更新为当期的理想额定充放电功率;
S3520)计算储能电源单元的电池充放电门槛值,包括:
S3521)当电池总量处于极理想电量状态时,充放电门槛值为一个非常小的负数,目的是防止对电池进行充放电,本实施例假设此充放电门槛值为-20Hz;
S3522)当电池总量处于较低电量或较高电量状态时,充放电门槛值为0;
S3523)当电池总量处于极低电量或极高电量状态时,充放电门槛值为β,β为人工设置的介于0到互补集成电源的一次调频门槛(调度给定)中的某一个值,本实施例假设β为0.02Hz;
S3524)当电池总量处于较理想电量状态时,充放电门槛值保持原来的值不变,本步骤使电池总量的较理想状态成为充放电状态改变的缓冲区,以防止充放电修正功率频繁发生变化,即较理想电量状态的充放电门槛值,由之前电池的总电量状态决定,当电池总量从极理想电量状态变为较理想电量状态时,充放电门槛值为-20Hz,当电池总量从较低电量或较高电量状态变为较理想电量状态时,充放电门槛值为0;
由于设置了不同的充放电门槛,可以在电池总荷电量处于极高或极低状态时,相比于电池总荷电量处于较高或较低状态时,由电网对电池电量进行优先级更高的反向补偿,从而使电池总荷电量尽快恢复到浅充浅放状态。
S3530)当储能电源单元电池荷电的总体容量比例r<50%时,充放电修正功率的计算步骤包括:
S3531)当电网实际频率小于等于电网额定频率减去S3520所得电池充放电门槛值时,充放电修正功率为0;
S3532)当电网实际频率大于电网额定频率减去S3520所得电池充放电门槛值时,充放电修正功率为S3513所得的实际额定充放电功率。
延续S3520举例,当电池总量<50%但处于极理想电量状态时,当电网实际频率大于50-(-20)=70Hz时,才进行电池充电,由于电网运行时频率不可能大于70Hz,所以电池总量在极理想电量状态时,实际上不进行电池充电,当电池总量<50%且处于较低电量状态时,则当电网实际频率大于50-0=50Hz时,才进行电池充电,当电池总量<50%且处于极低电量状态时,则当电网实际频率大于50-0.02=49.98Hz时,就进行电池充电,而当电池总量<50%且处于较理想电量状态时,是否充电则如前所述取决于之前电池的总电量状态。
S3540)当储能电源单元电池荷电的总体容量比例r>50%时,充放电修正功率的计算步骤包括:
S3541)当电网实际频率大于等于电网额定频率加上S3520所得电池充放电门槛值时,充放电修正功率为0;
S3542)当电网实际频率小于电网额定频率加上S3520所得电池充放电门槛值时,充放电修正功率为S3513所得的实际额定充放电功率的负值。
延续S3520举例,当电池总量>50%但处于极理想电量状态时,当电网实际频率小于50+(-20)=30Hz时,才进行电池放电,由于电网运行时频率不可能小于30Hz,所以电池总量在极理想电量状态时,实际上不进行电池放电,当电池总量>50%且处于较高电量状态时,则当电网实际频率小于50+0=50Hz时,才进行电池放电,当电池总量>50%且处于极高电量状态时,则当电网实际频率小于50+0.02=50.02Hz时,就进行电池放电,而当电池总量>50%且处于较理想电量状态时,是否放电则如前所述取决于之前电池的总电量状态。由于设置不同的充放电门槛,可以在电池总量处于极高或极低状态时,相比于电池总量处于较高或较低状态时,由电网对电池电量进行优先级更高的反向补偿,从而使电池总量尽快恢复到浅充浅放状态。
S3600)互补集成单元计算储能电源单元的单元有功功率目标值,包括:
S3610)将互补集成电源的总有功功率设定值加上新能源电源单元的单元一次调频目标调节量,然后减去新能源电源单元的单元有功功率实发值,得到新能源电源单元的有功功率出力偏差;
S3620)将储能电源单元的补偿调节量的初始值设为新能源电源单元的有功功率出力偏差;按固定周期将补偿调节量与当期的新能源电源单元的有功功率出力偏差进行比较,然后对储能电源单元的补偿调节量进行更新:
S3621)当两者的差值绝对值大于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,当期的补偿调节量等于当期新能源电源单元的有功功率出力偏差;
S3622)当两者的差值绝对值小于等于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量保持不变。
S3630)对储能电源单元的补偿调节量作死区处理,处理逻辑如图6所示,包括:
S3631)人工设置计时器和时间参数T3;
S3632)当新能源电源单元的有功功率出力偏差绝对值小于等于新能源电源单元的单元出力死区时,S3631设置的计时器开始计时;
S3633)当新能源电源单元的有功功率出力偏差绝对值大于新能源电源单元的单元出力死区时,S3631设置的计时器复归清零;
S3634)当计时器时间小于时间参数T3时,处理后的储能电源单元补偿调节量等于S3620所得的储能电源单元的补偿调节量;
S3635)当计时器时间大于等于时间参数T3时,处理后的储能电源单元补偿调节量等于0。
S3640)储能电源单元的单元有功功率目标值等于S3630所得储能电源单元的补偿调节量减去S3500所得储能电源单元的充放电修正功率;
S3700)互补集成控制单元将储能电源单元的单元有功功率目标值发送给储能电源单元;
储能电源单元对单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,并对各储能机组的有功功率进行调节。
假设互补集成电源的总有功功率设定值保持在300MW,储能电源单元的单元有功功率额定容量为±150MW,在10s到30s时,由于电池需要充电且电网频率达到充电门槛,充放电修正功率为80MW,其它时间充放电修正功率均为0MW,则图9所示的控制模型中互补集成电源的调节效果如图10所示,容易从图中看出:
1、储能电源对于新能源电源在一定偏离程度内的(如0~120s时),由于随机性和间歇性而带来的输出功率随机涨落有很好的补偿作用,有助于保持互补集成电源总有功功率实发值的稳定;
2、与“常规电源+储能电源”互补集成电源不同,“新能源+储能电源”互补集成电源对于储能电源电池的充放电需要以互补集成电源的总有功功率实发值偏离为代价,在图10中则体现为总有功功率实发值曲线在10~30s的下凹;
3、受额定容量和电池容量限制(在图10中主要体现为额定容量的限制),当新能源电源的单元有功功率实发值大幅度偏离互补集成电源总有功功率设定值(如160~200s时)或长期偏离互补集成电源总有功功率设定值时,储能电源的辅助调节作用大幅降低,表明储能电源在改善新能源电源峰谷响应性能方面无法起到明显作用,且由于此时储能电源的调节资源被消耗殆尽(达到调节能力上限),储能电源对新能源电源有功功率实发值随机涨落的补偿作用也随之消失。
S3800)为进一步展示本发明方法中储能电源单元电池“浅充浅放”的特点,进一步利用图9所示的控制模型进行仿真,其中图9的控制模型在储能电源单元中设置了3台储能机组,3台储能机组电池容量比例为5:8:10,其中集成电源总有功功率设定值、集成电源总有功功率实发值、新能源电源单元有功功率实发值、储能电源单元各机组有功功率实发值、储能电源单元各机组电池荷电状态、储能电源单元各机组电池荷电容量比例、储能电源单元电池总荷电容量比例、储能电源单元充放电修正功率等的关系图分别如图11所示,从图11的调节效果中可见:
1)储能机组进行有功功率调节时的调节幅度,同时与电池容量和电池荷电状态有关,虽然储能机组3的电池容量是储能机组1的两倍,但因为储能机组3电池的初始荷电容量比例远远低于储能机组1,所以导致储能机组3的放电幅度反而小于储能机组1;
2)由于新能源单元没有调节能力,因此按本发明方法,对充放电修正功率的计算同时需要到考虑电网频率,只有当电网频率高于某一特定值时,储能机组电池才能进行入充电状态,反之则只有当电网频率低于某一特定值时,储能机组电池才能进入放电状态;
3)虽然在仿真初始阶段人为设置3台储能机组的电池荷电容量比例有较大差异,但是在本发明“浅充浅放”策略的支配下,所有储能机组电池荷电的容量比例逐渐趋向于一致,同时如上所述,由于本发明的充放电策略能使储能机组单元电池总荷电量维持较好的平衡,因此所有储能机组的电池也自然而然的处于较为平衡(既不过度充电,也不过度放电)的状态。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子,本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,包括以下操作:
发电形式相近的机组构成一个电源单元,由各储能机组组成的储能电源单元与其他电源单元构成互补集成电源;互补集成控制单元通过向各电源控制单元分派单元有功功率目标值来进行协调控制;
储能电源控制单元获取各储能机组的状态参数,并通过与状态判断阈值的比较判断储能电源单元的电池总体电量状态,再根据电池总体电量状态每隔固定周期对储能电源单元的充放电系数、充放电功率进行修正;储能电源控制单元还依据调节系数变化辅助参数以固定周期对各储能机组的调节系数进行修正;
储能电源控制单元结合各储能机组调节系数、电池容量进行单元级AGC分配和机组有功功率的闭环调节,以完成单元有功功率目标值;在AGC分配时,储能机组单元总体处于放电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例高的储能机组先放电;储能机组单元总体处于充电状态时,倾向于使电池荷电状态容量比例低的储能机组先充电;通过对单元有功功率额定容量的监控和调节,当有储能机组的电池荷电状态容量比例过低或过高时,对储能电源单元的正向单元有功功率额定容量或负向单元有功功率额定容量进行缩减;
所述的状态参数包括r和ri:
所述调节系数变化辅助参数包括:
S1510)设置阈值参数K1、K2、K3、K4,其中0<K1<K2<K3<K4;
S1520)设置储能机组调节系数的变化梯度参数ΔK,以防止储能机组调节系数变化过于剧烈;0<ΔK<min[K1,K2-K1,K3-K2,K4-K3],min[]为取最小值函数。
2.权利要求1所述的基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,所述的状态判断阈值包括:
S1200)储能电源单元电池荷电状态总体容量比例的判断阈值R1’~R6’,其中,0<R1’<R2’<R3’<R4’<R5’<R6’<1、R1’+R6’=1、R2’+R5’=1、R3’+R4’=1;
储能机组电池荷电状态容量比例的判断阈值R1~R4,其中,0<R1<R2<R3<R4<1、R1+R4=1、R2+R3=1;
S1300)储能电源单元的电池总体电量状态的判定为:
S1310)当0≤r<R1’时,储能电源单元的电池总体处于极低电量状态;
S1320)当R1’≤r<R2’时,储能电源单元的电池总体处于较低电量状态;
S1330)当R2’≤r<R3’或R4’<r≤R5’时,储能电源单元的电池总体处于较理想电量状态;
S1340)当R3’≤r≤R4’时,储能电源单元的电池总体处于极理想电量状态;
S1350)当R5’<r≤R6’时,储能电源单元的电池总体处于较高电量状态;
S1360)当R6’<r≤1时,储能电源单元的电池总体处于极高电量状态;
所述储能电源单元各储能机组的调节系数的修正为:
S1610)储能电源单元各储能机组的向上调节系数修正:
S1612)按固定周期对各储能机组的向上调节系数进行修正:循环周期中先计算各储能机组向上调节的生效阈值参数当0≤ri<R1时当R1≤ri<R2时当R2≤ri≤R3时当R3<ri≤R4时当R4<ri≤1时
S1620)储能电源单元各储能机组的向下调节系数修正:
S1622)按固定周期对各储能机组的向下调节系数进行修正:循环周期中先计算各储能机组向下调节的生效阈值参数ki ,当0≤ri<R1时ki =K4,当R1≤ri<R2时ki =K3,当R2≤ri≤R3时ki =K2,当R3<ri≤R4时ki =K1,当R4<ri≤1时ki =0;
3.权利要求1或2所述的基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,所述储能电源单元的单元有功功率目标值按以下操作进行单元级AGC分配:
S1710)当储能电源单元的单元有功功率目标值等于0时,各储能机组的单机有功功率设定值等于0;
S1720)当储能电源单元的单元有功功率目标值大于0时,各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向上调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配,即储能机组的单机有功功率设定值等于式中为储能电源单元的单元有功功率目标值,为储能机组i的向上调节系数;若计算结果大于储能机组正向单机有功功率额定容量,则将储能机组正向单机有功功率额定容量作为单机有功功率设定值;
S1730)当储能电源单元的单元有功功率目标值小于0时,各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向下调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配,即储能机组的单机有功功率设定值等于 为储能机组i的向下调节系数;若计算结果小于储能机组负向单机有功功率额定容量,则将储能机组负向单机有功功率额定容量作为单机有功功率设定值;
S1800)储能电源单元各储能机组的有功功率控制系统,以单机有功功率设定值为目标,根据单机有功功率实发值和单机有功功率设定值之间的偏差,输出连续信号对储能机组单机有功功率实发值进行调节,以使储能机组单机有功功率实发值趋向于单机有功功率设定值,并最终稳定在单机有功功率设定值的调节死区范围内。
4.权利要求1或2所述的基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,所述对储能电源单元的的正向单元有功功率额定容量或负向单元有功功率额定容量进行缩减,包括以下操作:
S1920)将各储能机组的向上调节能累加,得到储能电源单元的正向单元有功功率额定容量;
S1930)计算储能电源单元的各储能机组的向下调节能力,当储能机组的向下调节的生效阈值参数ki ≥K2时,该机组的向下调节能力为该机组负向单机有功功率额定容量;
当储能机组的向下调节的生效阈值参数ki <K2时,该机组的向下调节能力为该机组负向单机有功功率额定容量乘以ki 再除以K2;
S1940)将各储能机组的向下调节能累加,得到储能电源单元的负向单元有功功率额定容量。
5.权利要求1或2所述的基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,所述互补集成控制单元是对常规电源单元和储能电源单元组成的互补集成电源进行调节;常规电源单元包括由水力发电机组构成的水力电源单元和/或火力发电机组构成的火力电源单元;
储能电源单元参与的调节包括:
S2100)获取储能电源单元的充放电修正功率:
S2120)根据储能电源单元的电池总体电量状态,每隔固定周期对充放电系数α进行修正:S2121)当电池总量处于极理想电量状态时,充放电系数α=0;
S2122)当电池总量处于较低电量状态时,充放电系数α=α1;
S2123)当电池总量处于极低电量状态时,充放电系数α=α2;
S2124)当电池总量处于较高电量状态时,充放电系数α=-α1;
S2125)当电池总量处于极高电量状态时,充放电系数α=-α2;
α1为预设的充放电参数,α2为预设的紧急充放电参数,0<α1<α2;
S2126)当电池总量处于较理想电量状态时,充放电系数保持不变;
S2200)互补集成控制单元向常规电源单元分派的单元有功功率目标值,等于互补集成电源的总有功功率设定值加上储能电源单元的充放电修正功率;
S2400)互补集成控制单元向储能电源单元分派的单元有功功率目标值:
S2410)将互补集成电源的总有功功率设定值加上常规电源单元的单元一次调频修正量,然后减去常规电源单元的单元有功功率实发值,得到常规电源单元的单元有功功率调节偏差;
S2420)将储能电源单元的补偿调节量的初始值设为常规电源单元的单元有功功率调节偏差;按固定周期,将补偿调节量与当期的常规电源单元有功功率调节偏差进行比较,然后对储能电源单元的补偿调节量进行更新:
S2421)两者的差值绝对值大于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量等于当期的常规电源单元有功功率调节偏差;
S2422)两者的差值绝对值小于等于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量保持不变;
S2430)对储能电源单元的补偿调节量作死区处理:
S2431)设置计时器和时间参数T2;
S2432)当常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值小于等于常规电源单元有功功率调节死区时,计时器开始计时;
S2433)当常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值大于常规电源单元有功功率调节死区时,计时器复归清零;
S2434)当计时器时间小于时间参数T2时,储能电源单元的单元有功功率目标值等于S2420所得的补偿调节量;
S2435)当计时器时间大于等于时间参数T2时,储能电源单元的单元有功功率目标值等于0;
S2500)互补集成控制单元将经死区处理后的单元有功功率目标值发送给储能电源单元;
储能电源单元将接收到的单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,并对各储能机组的有功功率进行调节。
6.如权利要求1或2所述的基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略,其特征在于,所述互补集成控制单元是对新能源电源单元和储能电源单元组成的互补集成电源进行调节;新能源电源单元包括由风力发电机组构成的风力电源单元和/或光伏发电机组构成的光伏电源单元;
储能电源单元参与的调节包括:
S3500)获取储能电源单元的充放电修正功率:
S3510)计算储能电源单元的额定充放电功率,包括:
S3511)预设比例参数w1、w2和充放电功率变化死区;
S3513)将储能电源单元的实际额定充放电功率的初始值设为理想额定充放电功率;按固定周期将实际额定充放电功率与当期的理想额定充放电功率进行比较,然后对储能电源单元的实际额定充放电功率进行更新:
当二者之间的差值绝对值小于S3511设置的充放电功率变化死区时,实际额定充放电功率保持不变,否则将实际额定充放电功率更新为当期理想额定充放电功率;
S3520)计算储能电源单元的电池充放电门槛值:
S3521)当电池总量处于极理想电量状态时,充放电门槛值为负数;
S3522)当电池总量处于较低电量或较高电量状态时,充放电门槛值为0;
S3523)当电池总量处于极低电量或极高电量状态时,充放电门槛值为β,β为设置的介于0到调度给定的互补集成电源的一次调频门槛;
S3524)当电池总量处于较理想电量状态时,充放电门槛值保持原来的值不变;
S3530)当储能电源单元电池荷电的总体容量比例r<50%时,充放电修正功率的计算包括:
S3531)当电网实际频率小于等于电网额定频率减去电池充放电门槛值时,充放电修正功率为0;
S3532)当电网实际频率大于电网额定频率减去电池充放电门槛值时,充放电修正功率为实际额定充放电功率;
S3540)当储能电源单元电池荷电的总体容量比例r>50%时,充放电修正功率的计算步骤包括:
S3541)当电网实际频率大于等于电网额定频率加上电池充放电门槛值时,充放电修正功率为0;
S3542)当电网实际频率小于电网额定频率加上电池充放电门槛值时,充放电修正功率为实际额定充放电功率的负值;
S3600)计算储能电源单元的单元有功功率目标值:
S3610)将互补集成电源的总有功功率设定值加上新能源电源单元的单元一次调频目标调节量,然后减去新能源电源单元的单元有功功率实发值,得到新能源电源单元的单元有功功率出力偏差;
S3620)将储能电源单元的补偿调节量的初始值设为新能源电源单元的有功功率出力偏差;按固定周期将补偿调节量与当期的新能源电源单元的有功功率出力偏差进行比较,然后对储能电源单元的补偿调节量进行更新:
S3621)当两者的差值绝对值大于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,当期的补偿调节量等于当期新能源电源单元的有功功率出力偏差;
S3622)当两者的差值绝对值小于等于储能电源单元的单元有功功率调节死区时,补偿调节量保持不变;
S3630)对储能电源单元的补偿调节量作死区处理:
S3631)设置第二计时器和时间参数T3;
S3632)当新能源电源单元的有功功率出力偏差绝对值小于等于新能源电源单元的单元出力死区时,第二计时器开始计时;
S3633)当新能源电源单元的有功功率出力偏差绝对值大于新能源电源单元的单元出力死区时,第二计时器复归清零;
S3634)当第二计时器时间小于时间参数T3时,处理后的储能电源单元补偿调节量等于S3620所得的储能电源单元的补偿调节量;
S3635)当第二计时器时间大于等于时间参数T3时,处理后的储能电源单元补偿调节量等于0;
S3640)储能电源单元的单元有功功率目标值等于经死区处理的补偿调节量减去储能电源单元的充放电修正功率;
S3700)互补集成控制单元将储能电源单元的单元有功功率目标值发送给储能电源单元;
储能电源单元将接收到的单元有功功率目标值进行单元级AGC分配,并对各储能机组的有功功率进行调节。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110668925.3A CN113258596B (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110668925.3A CN113258596B (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113258596A CN113258596A (zh) | 2021-08-13 |
CN113258596B true CN113258596B (zh) | 2022-04-08 |
Family
ID=77188308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110668925.3A Active CN113258596B (zh) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113258596B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114069676B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-11-28 | 许继集团有限公司 | 一种基于soc均分的电池储能电站agc控制方法 |
CN114256888B (zh) * | 2021-12-07 | 2024-08-09 | 上海电气集团股份有限公司 | 储能辅助调频系统的功率动态调控系统 |
CN116338460B (zh) * | 2023-04-11 | 2024-04-09 | 宁波禾旭汽车科技有限公司 | 基于多参数分析的新能源汽车电池余量鉴定系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104734259A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种钠硫电池运营管理系统 |
CN106849178A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-06-13 | 北京国网普瑞特高压输电技术有限公司 | 混合储能管理系统hess对风电波动的双层平抑系统及方法 |
CN108711887A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-26 | 国网山东省电力公司青岛供电公司 | 一种考虑虚拟电厂渗透背景下的电力系统优化调度系统 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100260711B1 (ko) * | 1997-11-13 | 2000-07-01 | 김영환 | 개인 휴대 통신 시스템의 순방향 전력 제어방법 |
CN102184475B (zh) * | 2011-05-11 | 2013-10-16 | 浙江大学 | 基于多时间尺度协调的微网经济运行优化调度方法 |
CN102496967B (zh) * | 2011-11-30 | 2013-11-20 | 山东理工大学 | 基于快速储能的风电潮流优化系统的控制方法 |
CN102522763B (zh) * | 2011-12-23 | 2014-02-26 | 中国电力科学研究院 | 储能系统平抑风电功率波动的控制方法 |
KR101522544B1 (ko) * | 2013-10-25 | 2015-05-26 | 한국항공우주연구원 | 능동형 전력제어장치를 구비한 전력공급 시스템 |
IN2013CH06082A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-03 | Gen Electric | |
CN104065093B (zh) * | 2014-07-03 | 2016-12-07 | 东华大学 | 一种基于低通滤波的风储协调预测控制方法 |
CN104410094B (zh) * | 2014-12-17 | 2016-08-24 | 电子科技大学 | 一种电池储能电站的有功功率分配方法 |
CN104505907B (zh) * | 2015-01-09 | 2016-08-31 | 南京中欧威能新能源动力系统有限公司 | 一种具有无功调节功能的电池储能系统的监控装置 |
CN104734190B (zh) * | 2015-04-01 | 2017-01-04 | 内蒙古云谷电力科技股份有限公司 | 一种可自动实现频率控制的微电网系统的监控方法 |
CN105226689A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-01-06 | 中国电力科学研究院 | 考虑运行和维护的多类型储能系统能量管理方法和系统 |
CN105515012B (zh) * | 2015-12-09 | 2018-01-09 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种储能参与电力系统电压控制方法及装置 |
CN107069789B (zh) * | 2017-05-13 | 2019-08-30 | 东北电力大学 | 一种面向电网agc调频的储能系统控制策略 |
CN109617054B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-03-29 | 华南理工大学 | 一种考虑光储系统接入的配电变压器定容选型方法 |
CN110661252B (zh) * | 2019-09-12 | 2021-06-08 | 国网上海市电力公司 | 一种考虑风光储提供柔性爬坡容量的实时经济调度方法 |
-
2021
- 2021-06-16 CN CN202110668925.3A patent/CN113258596B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104734259A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种钠硫电池运营管理系统 |
CN106849178A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-06-13 | 北京国网普瑞特高压输电技术有限公司 | 混合储能管理系统hess对风电波动的双层平抑系统及方法 |
CN108711887A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-10-26 | 国网山东省电力公司青岛供电公司 | 一种考虑虚拟电厂渗透背景下的电力系统优化调度系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113258596A (zh) | 2021-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113258596B (zh) | 一种基于浅充浅放实现单元电源调节的储能电源充放电策略 | |
CN110445198B (zh) | 一种基于储能电池的电网一次调频控制方法及系统 | |
CN110571871A (zh) | 储能电站参与电网一次调频深度控制及贡献力分析方法 | |
CN105406496B (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 | |
CN112152242A (zh) | 一种风电机组与储能协同参与系统频率调节的方法和系统 | |
CN111987713B (zh) | 一种基于荷电状态均衡的直流微网改进下垂控制方法 | |
CN103986190A (zh) | 基于发电功率曲线的风光储联合发电系统平滑控制方法 | |
CN109524974A (zh) | 一种基于电池储能电源的电网一次调频控制方法及其系统 | |
CN105493372A (zh) | 太阳能发电系统 | |
CN107370171B (zh) | 一种独立微网中大规模储能优化配置与协调控制方法 | |
CN105870993B (zh) | 基于模糊-pi控制的锂电池主动均衡控制方法 | |
CN107769234B (zh) | 一种多点储能协调分布式电源的调频能力评价方法 | |
CN109599881B (zh) | 一种基于锰酸锂电池储能系统的电网调频调压方法 | |
CN113258618A (zh) | 一种储能电源与洁净能源联网的有功功率控制策略 | |
CN112701706A (zh) | 一种电池储能电站参与电网二次调频特性分析方法及系统 | |
US20140309801A1 (en) | Method for providing control power for a power network | |
CN112310990A (zh) | 一种基于荷电状态的直流微电网多储能系统均衡控制方法 | |
CN111276987A (zh) | 一种储能系统的电储能控制方法及装置 | |
WO2015059873A1 (ja) | 電力管理装置 | |
CN114204577A (zh) | 一种考虑soc的主动支撑型电池储能电站自适应控制方法 | |
CN115207940A (zh) | 一种基于储能电池参与一次调频的综合控制方法 | |
CN107240925A (zh) | 一种微电网中储能电池系统的控制方法 | |
CN109636254A (zh) | 一种考虑短时供电需求的微电网优化调度方法 | |
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 | |
CN113452090B (zh) | 一种水火风光储多能互补集成电源的有功功率控制方法 |
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 |