CN113659597B - 飞轮储能控制方法及装置 - Google Patents

飞轮储能控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113659597B
CN113659597B CN202111038451.0A CN202111038451A CN113659597B CN 113659597 B CN113659597 B CN 113659597B CN 202111038451 A CN202111038451 A CN 202111038451A CN 113659597 B CN113659597 B CN 113659597B
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy storage
flywheel energy
frequency modulation
storage system
thermal 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
Application number
CN202111038451.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113659597A (zh
Inventor
秦天牧
陈振山
康静秋
刘磊
尤默
邢智炜
李展
高明帅
张瑾哲
赖联琨
高爱国
尚勇
杨振勇
洪烽
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.)
State Grid Corp of China SGCC
North China Electric Power Research Institute Co Ltd
North China Electric Power University
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
North China Electric Power Research Institute Co Ltd
North China Electric Power University
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 State Grid Corp of China SGCC, North China Electric Power Research Institute Co Ltd, North China Electric Power University filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202111038451.0A priority Critical patent/CN113659597B/zh
Publication of CN113659597A publication Critical patent/CN113659597A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113659597B publication Critical patent/CN113659597B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H02J3/30—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
    • H02J15/00—Systems for storing electric energy
    • H02J15/007—Systems for storing electric energy involving storage in the form of mechanical energy, e.g. fly-wheels
    • 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

本申请实施例提供一种飞轮储能控制方法及装置，方法包括：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对火电机组的一次调频动作延时信号；将目标频率差值对应的调频负荷指令和一次调频动作延时信号发送至飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；基于火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。本申请能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，并能够减少储能设备动作对火电机组的AGC性能的影响，进而满足火电机组的指标考核要求，提升储能设备的使用寿命及性能，并提高火电机组及电厂运行的经济性。

Description

飞轮储能控制方法及装置
技术领域
本申请涉及自动控制技术领域，具体涉及飞轮储能控制方法及装置。
背景技术
部分地区电源结构以大型火电机组为主，电网调频支撑主要由火电机组提供，火电机组功率调节动作频繁。火电机组长期承担繁重的调节任务，会引起机组设备严重磨损、超净排放目标难以实现等一系列负面后果，对电力系统的安全可靠运行产生不利影响。部分地区此前已指出要重点研究提升所属区域内发电机组的调频性能。由于储能系统的调频效果远好于常规发电技术，如何应用储能来改善火力发电厂的调频性能得到了广泛关注。
现有的火电机组的一次调频的常规方式为：利用汽机调门节流及锅炉侧蓄热，采用前馈与比例积分微分控制PID(proportional-integral-derivative control)相结合的方式实现一次调频功能。但是，由于机组信号采集、传递以及逻辑运算需要一定时间，通常一次调频动作存在2～3秒的滞后，难以满足电网对调频响应快速性的需求；同时，机组调频性能与运行工况密切相关，深度调峰工况、汽机阀门流量特性拐点、主汽压力偏差大等多种因素都会造成机组调频性能无法满足电网实际需求。现有的火电机组的一次调频方式还可以为：以电网调频死区为界，将储能参与调频的过程分为调频阶段与SOC自恢复阶段，储能在调频阶段根据调频需求瞬时动作，但是由于网频波动频繁，且大部分波动持续时间较短(小于15秒)，储能在频率出死区后立刻响应会造成储能设备频繁动作，进而减少设备的使用寿命；同时，储能频繁动作会造成储能SOC无法维持在理想状态区间(0.45～0.55)，进而影响储能设备的性能；在SOC恢复阶段，储能设备充放电过程中可能会造成机组自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)调节速率、调节精度以及响应时间等指标不合格，导致机组被考核，影响机组的经济效益。
也就是说，无论是上述哪一种火电机组的一次调频方式，都无法在保证火电机组调频的响应速度及可靠性的基础上，满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种飞轮储能控制方法及装置，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，并能够有效减少储能设备动作对火电机组的AGC性能的影响，进而满足火电机组的指标考核要求，提升储能设备的使用寿命及性能，进而能够提高火电机组及电厂运行的经济性。
为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种飞轮储能控制方法，包括：
根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
进一步地，在所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号之前，还包括：
获取火电机组当前的发电机出口频率；
基于频率阈值和所述发电机出口频率确定所述火电机组当前的目标频率差值。
进一步地，所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，包括：
获取预设的飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围；
确定所述目标频率差值与所述储能动作死区阈值范围之间的对应关系，若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号。
进一步地，在所述将所述目标频率差值对应的一次调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统之前，还包括：
基于所述目标频率差值与预设的转速不等率确定针对所述火电机组进行一次调频的目标功率值，以生成该目标功率值对应的一次调频负荷指令。
进一步地，所述基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
在所述飞轮储能系统对所述火电机组响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷；
根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值；
确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系；
基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
进一步地，所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
若所述负荷差值大于0且小于所述逻辑判断阈值，则生成第一减出力闭锁信号，并将该第一减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一减出力闭锁信号进行持续第一时长的减出力闭锁；
若所述负荷差值大于或等于所述逻辑判断阈值，则生成第二减出力闭锁信号，并将该第二减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二减出力闭锁信号进行持续第二时长的减出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
进一步地，所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
若所述负荷差值大于所述逻辑判断阈值的负值且小于0，则生成第一增出力闭锁信号，并将该第一增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一增出力闭锁信号进行持续第一时长的增出力闭锁；
若所述负荷差值小于或等于所述逻辑判断阈值的负值，则生成第二增出力闭锁信号，并将该第二增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二增出力闭锁信号进行持续第二时长的增出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
第二方面，本申请提供一种飞轮储能控制装置，包括：
信号延时模块，用于根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
触发调频模块，用于将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
逻辑闭锁模块，用于基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的飞轮储能控制方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的飞轮储能控制方法。
由上述技术方案可知，本申请提供的一种飞轮储能控制方法及装置，方法包括：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理；通过采用飞轮储能技术实现火电机组的一次调频，能够有效提高火电机组调频的响应速度，并能够满足电网实际需求，提高火电机组调频的可靠性；通过采用信号延时及逻辑闭锁的方法，充分发挥飞轮储能调频优势，在保证机组一次调频性能达标的同时，有效减少储能设备动作对火电机组的AGC性能的影响，进而满足火电机组的指标考核要求，并能够避免储能设备频繁无效动作，提升储能设备的使用寿命及性能，能够充分发挥飞轮储能响应速度快、调节幅度广、维护工作少的优势，提高火电机组一次调频响应速度，并提升全工况下机组一次调频性能，进而提高火电机组及火力发电厂的运行经济性与安全性，提高电网运行频率安全裕度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例中的飞轮储能控制装置分别与客户端设备、火电机组和飞轮储能系统之间的关系示意图。
图2为飞轮储能控制装置的信号通讯示意图。
图3是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第一种流程示意图。
图4是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第二种流程示意图。
图5是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第三种流程示意图。
图6是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第四种流程示意图。
图7是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第五种流程示意图。
图8是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第六种流程示意图。
图9是本申请实施例中的飞轮储能控制方法的第七种流程示意图。
图10是本申请实施例中的飞轮储能控制装置的结构示意图。
图11是本申请实施例中的飞轮储能控制装置的动作逻辑示意图。
图12是本申请应用实例提供的储能闭锁减的具体逻辑示意图。
图13是本申请应用实例提供的储能闭锁增的具体逻辑示意图。
图14是本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在现有的应用储能系统实现火电机组的一次调频的一种举例中，可以应用SOC自适应恢复进行储能一次调频综合控制，以电网调频死区为界，将储能参与调频的过程分为调频阶段与SOC自恢复阶段。在调频阶段采用的是一种考虑虚拟下垂控制、虚拟惯性控制与虚拟负惯性控制的综合控制策略。在SOC自恢复阶段，将SOC的恢复基准设置为(0.45～0.55)的区间，其恢复功率采用的是基于SOC的自适应控制规律。
在现有的应用储能系统实现火电机组的一次调频的另一种举例中，可以基于动态下垂系数与SOC恢复基点进行储能一次调频控制，该方法以电网调频死区为分割边界，将储能调频过程划分为调频阶段与SOC恢复阶段。在调频阶段，以SOC和最大频率偏差为控制量自适应调整储能出力深度，在SOC恢复阶段，采用适应负荷变化的动态SOC恢复基点调整方法，设计兼顾SOC恢复需求与电网承受能力的储能出力确定方法，最后采用双层模糊控制器实现动态SOC基点值和储能出力值的确定。
然而，由于上述应用储能系统实现火电机组的一次调频的方式均采用电网调频死区为界，将储能动作划分为调频阶段及SOC恢复阶段。在调频阶段，储能根据调频需求瞬时动作，但是由于网频波动频繁，且大部分波动持续时间较短(小于15秒)，飞轮储能在频率出死区后立刻响应会造成储能设备频繁动作，进而减少设备的使用寿命，同时储能频繁动作造成储能SOC无法维持在理想状态区间(0.45～0.55)，影响储能设备的性能。在SOC恢复阶段，现有技术未考虑储能设备充放电对机组AGC性能的影响，储能设备充放电过程中可能造成机组AGC调节速率、调节精度以及响应时间等指标不合格，导致机组被考核，影响机组的经济效益。
因此使得现有的火电机组的一次调频方式，存在无法保证火电机组调频的响应速度及可靠性，且无法满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求的问题。
针对以上问题，本申请采用飞轮储能参与机组一次调频，充分发挥飞轮储能响应速度快、调节幅度广、维护工作少的优势，提高机组一次调频响应速度，提升全工况下机组一次调频性能，进而提高机组运行经济性与安全性，提高电网运行频率安全裕度。
可以理解的是，飞轮储能技术属于物理储能技术，储能介质为飞轮，具有响应速度快，寿命长，维护工作量低的特点。飞轮储能响应时间可以达到毫秒级，具有比电池储能更快的响应速度，因此更适合于火电调频的应用场景；其次飞轮储能的寿命不受放电深度及循环系数限制，设计寿命可以达到20年以上，能够适应电力系统频繁的调频动作；此外，飞轮储能是纯机械储能，采用预制地井安装方式，对环境影响小，无火灾隐患，运行周期内维护工作量小。
由于在执行自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)指令的过程中，飞轮储能响应一次调频动作会对机组的实际功率产生影响，进而影响AGC相关性能指标。因此，本申请采用飞轮储能参与火电机组一次调频需要设计相关控制逻辑，在提高机组一次调频性能的同时避免对AGC指标产生不利影响。
具体来说，由于电网一次调频考核系统仅针对频差持续时长大于15秒的一次调频响应进行评价及考核。因此本申请在考虑飞轮储能特性以及机组AGC性能的基础上，针对电网一次调频考核指标，采用信号延时及逻辑闭锁的方法，充分发挥飞轮储能调频优势，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，能够避免储能设备频繁无效动作，提升储能设备的使用寿命，提高电厂运行的经济性。进而能够在保证火电机组调频的响应速度及可靠性的基础上，有效满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求。
基于此，针对现有的火电机组的一次调频方式，存在无法保证火电机组调频的响应速度及可靠性，且无法满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求的问题，本申请实施例提供一种飞轮储能控制方法，根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，并采用一次调频动作延时信号作为飞轮储能动作的触发条件，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能；在飞轮储能系统响应调频动作之后，基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
基于上述内容，本申请还提供一种用于实现本申请一个或多个实施例中提供的飞轮储能控制方法的飞轮储能控制装置，该飞轮储能控制装置可以为一服务器或控制器等，参见图1，该飞轮储能控制装置可以自行或通过第三方服务器等与各个客户端设备之间通信连接，该飞轮储能控制装置还可以分别与火电机组和飞轮储能系统之间通信连接。具体来说，飞轮储能控制装置可以接收客户端设备发送的针对火电机组进行一次调频的指令，参见图2，飞轮储能控制装置根据该指令接收高精度频率变送器采集的用于表示火电机组的发电机出口频率的网频信号，接收火电机组对应的远方数据终端RTU系统发送的网调AGC指令信号，并接收火电机组的分散控制系统DCS系统发送的实际功率等等；而后飞轮储能控制装置将一次调频负荷指令、一次调频动作延时信号(也即一次调频动作信号)和储能锁闭信号发送至飞轮储能系统对应的飞轮储能EMS系统。
前述的飞轮储能控制装置进行飞轮储能控制的部分可以在如上述内容的服务器中执行，在另一种实际应用情形中，也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成，所述客户端设备还可以包括处理器，用于飞轮储能控制的具体处理。
可以理解的是，所述客户端设备可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等任何能够装载应用的移动设备。其中，所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的服务器进行通信连接，实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器，其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器，例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备，也可以包括多个服务器组成的服务器集群，或者分布式装置的服务器结构。
上述服务器与所述客户端设备之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。
具体通过下述各个实施例及应用实例分别进行详细说明。
为了解决现有的火电机组的一次调频方式，存在无法保证火电机组调频的响应速度及可靠性，且无法满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求的问题，本申请提供一种飞轮储能控制方法的实施例，参见图3，基于飞轮储能控制装置执行的所述飞轮储能控制方法具体包含有如下内容：
步骤100：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号。
可以理解的是，所述储能动作死区阈值范围可以由储能动作死区的最小值阈值FL和最大值阈值FH构成，当ΔF>FH或ΔF<FL时，则控制判断信号经t秒延时生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号作为储能一次调频动作标志。
步骤200：将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电。
在步骤200中，所述目标频率差值对应的调频负荷指令可以在步骤200之前预先根据目标频率差值及转速不等率生成。
步骤300：基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
在步骤300中，逻辑闭锁包括减出力闭锁或增出力闭锁，具体根据火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间处于哪一种对应关系来决定。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，并采用一次调频动作延时信号作为飞轮储能动作的触发条件，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能；在飞轮储能系统响应调频动作之后，基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
为了提高目标频率差值的获取可靠性及效率，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图4，所述飞轮储能控制方法的步骤100之前还具体包含有如下内容：
步骤010：获取火电机组当前的发电机出口频率。
步骤020：基于频率阈值和所述发电机出口频率确定所述火电机组当前的目标频率差值。
举例来说，可以利用高精度频率变送器采集目标火电机组的发电机出口频率F，该发电机出口频率F减去预设频率阈值(例如50)得到频率差值ΔF，即ΔF＝F-50。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过预先利用高精度频率变送器采集目标火电机组的发电机出口频率F，该发电机出口频率F减去预设的频率阈值得到频率差值ΔF，能够有效提高目标频率差值的获取可靠性及效率，进而能够有效提高飞轮储能控制的可靠性及效率。
为了减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图5，所述飞轮储能控制方法的步骤100具体包含有如下内容：
步骤110：获取预设的飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围。
步骤120：确定所述目标频率差值与所述储能动作死区阈值范围之间的对应关系，若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号。
举例来说，将频率差值ΔF与储能动作死区的最大值阈值FH及最小值阈值FL进行比较，当ΔF>FH或ΔF<FL时，则控制判断信号经t秒延时生成储能一次调频动作标志(也可以称之为一次调频动作信号)，并将该一次调频动作信号也发送至飞轮储能EMS系统。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号，能够仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能。
为了提高针对飞轮储能系统的一次调频负荷指令的生成效率及应用可靠性，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图6，所述飞轮储能控制方法的步骤020之后和200之前还具体包含有如下内容：
步骤030：基于所述目标频率差值与预设的转速不等率确定针对所述火电机组进行一次调频的目标功率值，以生成该目标功率值对应的一次调频负荷指令。
举例来说，利用频率差值ΔF根据转速不等率函数(也可以称之为死区及转速不等率)F(x)得到调频负荷指令(也可以称之为一次调频负荷指令)，该调频负荷指令可以体现为一目标功率值，以兆瓦MW为单位，将该目标功率值信号发送至飞轮储能EMS系统。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过利用频率差值ΔF根据转速不等率函数得到一次调频负荷指令，能够有效提高针对飞轮储能系统的一次调频负荷指令的生成效率及应用可靠性，进而能够进一步提高飞轮储能控制的可靠性及效率。
为了在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图7，所述飞轮储能控制方法的步骤300具体包含有如下内容：
步骤310：在所述飞轮储能系统响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷。
步骤320：根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值。
举例来说，可以从远方数据终端RTU(Remote Terminal Unit)采集的AGC指令(可称之为网调AGC指令信号)对应的目标负荷AGC1，减去分散控制系统DCS(DistributedControl System)系统采集的实际负荷P，得到负荷差值ΔP＝AGC1-P，该负荷差值ΔP也可以写作偏差。
步骤330：确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系。
步骤340：基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
举例来说，由于储能系统根据调频指令进行充/放电后需要进行释放/吸收能量，为了不影响火电机组AGC性能指标，尤其是AGC响应时间及调节速率等指标，利用闭锁逻辑对储能系统调频动作后的释放/吸收能量进行了限制。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值，并基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，能够在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
为了进一步减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图8，所述飞轮储能控制方法中的步骤340具体包含有如下内容：
步骤341：若所述负荷差值大于0且小于所述逻辑判断阈值，则生成第一减出力闭锁信号，并将该第一减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一减出力闭锁信号进行持续第一时长的减出力闭锁。
步骤342：若所述负荷差值大于或等于所述逻辑判断阈值，则生成第二减出力闭锁信号，并将该第二减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二减出力闭锁信号进行持续第二时长的减出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
举例来说，将负荷差值ΔP与逻辑判断阈值2％Pe进行比较，当0<ΔP<2％Pe(其中，Pe为机组额定功率)且一次调频未动作时(一次调频动作信号来自S3步骤)，储能装置闭锁减出力30秒；当ΔP≥2％Pe且一次调频未动作时，储能装置闭锁减出力60秒。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过触发该飞轮储能系统减出力闭锁信号进行减出力闭锁，能够进一步减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
为了进一步减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，在本申请提供的飞轮储能控制方法的一个实施例，参见图9，所述飞轮储能控制方法中的步骤340还具体包含有如下内容：
步骤343：若所述负荷差值大于所述逻辑判断阈值的负值且小于0，则生成第一增出力闭锁信号，并将该第一增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一增出力闭锁信号进行持续第一时长的增出力闭锁。
步骤344：若所述负荷差值小于或等于所述逻辑判断阈值的负值，则生成第二增出力闭锁信号，并将该第二增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二增出力闭锁信号进行持续第二时长的增出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
举例来说，将负荷差值ΔP与逻辑判断阈值2％Pe进行比较，当-2％Pe<ΔP<0且一次调频未动作时，储能装置闭锁增出力30秒，当ΔP<-2％Pe且一次调频未动作时，储能装置闭锁增出力60秒。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制方法，通过触发该飞轮储能系统增出力闭锁信号进行增出力闭锁，能够进一步减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
从软件层面来说，为了解决现有的火电机组的一次调频方式，存在无法保证火电机组调频的响应速度及可靠性，且无法满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求的问题，本申请提供一种用于执行所述飞轮储能控制方法中全部或部分内容的飞轮储能控制装置的实施例，参见图10，所述飞轮储能控制装置具体包含有如下内容：
信号延时模块10，用于根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号。
触发调频模块20，用于将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电。
逻辑闭锁模块30，用于基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
本申请提供的飞轮储能控制装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的飞轮储能控制方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
从上述描述可知，本申请实施例提供的飞轮储能控制装置，根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，并采用一次调频动作延时信号作为飞轮储能动作的触发条件，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能；在飞轮储能系统响应调频动作之后，基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
为了进一步说明本方案，本申请应用实例提供一种飞轮储能控制方法，以3MW容量的飞轮储能参与火电机组一次调频为例。飞轮储能设备额定功率放电持续时间为30s,最大功率(4MW)放电持续时间为8s，飞轮储能放电响应时间不超过70ms。根据一次调频考核指标计算标准，采用15s内实际出力极值作为15s指标的计算依据。因此，飞轮储能可根据频差大小，在判定一次调频动作后进行充/放电，提高15s出力极值，从而改善15s指标合格率，进而提高机组一次调频性能。此外，由于储能放电时间仅为30s,放电结束后需要一定时间进行蓄能，且网调仅对持续时长大于15s的一次调频动作进行考核。因此，可采用一次调频动作的延时信号作为储能动作的触发条件，减少储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，确保储能系统尽量维持SOC值在理想区间，为机组提供更充裕的辅助调频裕量。
参见图2和图11，飞轮储能控制装置实现飞轮储能控制方法的动作逻辑具体步骤如下：
S1：利用高精度频率变送器采集目标火电机组的发电机出口频率F，该发电机出口频率F减去预设频率阈值(例如50)得到频率差值ΔF，即ΔF＝F-50。
其中，SUB表示指减法操作；H/L表示储能动作死区；TDON表示储能动作延时。
S2：利用频率差值ΔF根据转速不等率函数(也可以称之为死区及转速不等率)F(x)得到调频负荷指令(也可以称之为一次调频负荷指令)，该调频负荷指令可以体现为一目标功率值，以兆瓦MW为单位，将该目标功率值信号发送至飞轮储能EMS系统。其中，转速不等率函数F(x)以350MW机组，4.5％不等率为例。
其中，频率差值ΔF与调频负荷指令的目标功率值之间的对应关系参见表1。
表1
频率差值ΔF(Hz) 0.2133 0.033 -0.033 -0.2133
调频负荷指令(MW) -28 0 0 28
S3:将频率差值ΔF与储能动作死区的最大值阈值FH及最小值阈值FL进行比较，当ΔF>FH或ΔF<FL时，则控制判断信号经t秒延时生成储能一次调频动作标志(也可以称之为一次调频动作信号)，并将该一次调频动作信号也发送至飞轮储能EMS系统。
由此可知，飞轮储能控制装置通过执行S1至S3，可根据频率差值ΔF大小向飞轮储能EMS系统发送一次调频动作信号，使得飞轮储能EMS系统可根据频率差值ΔF大小，在接收到一次调频动作信号后进行充/放电等一次调频处理，以提高15s出力极值，从而改善15s指标合格率，进而提高火电机组的一次调频性能。
此外，由于储能系统根据调频指令进行充/放电后需要进行释放/吸收能量，为了不影响火电机组AGC性能指标，尤其是AGC响应时间及调节速率等指标，利用闭锁逻辑对储能系统调频动作后的释放/吸收能量进行了限制，其中，储能闭锁减的具体逻辑参见图12，储能闭锁增的具体逻辑参见图13。
储能闭锁的动作逻辑具体步骤如下：
S4：从远方数据终端RTU(Remote Terminal Unit)采集的AGC指令(可称之为网调AGC指令信号)对应的目标负荷AGC1，减去分散控制系统DCS(Distributed ControlSystem)系统采集的实际负荷P，得到负荷差值ΔP＝AGC1-P，该负荷差值ΔP也可以写作偏差。其中，HP表示“偏差大于某一值”，LP表示“偏差小于某一值”，PULS表示“输出脉冲”；OR表示“或者”，NOT表示“否”，AND表示“和”。
S5：将负荷差值ΔP与逻辑判断阈值2％Pe进行比较，当0<ΔP<2％Pe(其中，Pe为机组额定功率)且一次调频未动作时(一次调频动作信号来自S3步骤)，储能装置闭锁减出力30秒；当ΔP≥2％Pe且一次调频未动作时，储能装置闭锁减出力60秒；当-2％Pe<ΔP<0且一次调频未动作时，储能装置闭锁增出力30秒，当ΔP<-2％Pe且一次调频未动作时，储能装置闭锁增出力60秒。闭锁信号送至储能EMS系统。
在具体实施时，将上述的所述飞轮储能控制装置与高精度频率变送器、远方数据终端RTU设备、火电机组的分散控制系统DCS系统、飞轮储能EMS(能量管理)系统通讯联接，将频率信号、AGC指令信号以及机组实际功率送入储能控制装置，将上文所述逻辑添加至飞轮储能控制装置中，将一次调频动作信号、负荷指令以及闭锁信号送至飞轮EMS系统。增加该控制装置及策略后，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，飞轮储能调频动作结束后，通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标。
基于此，本申请应用实例提供的飞轮储能控制方法及飞轮储能控制装置，在电网一次调频及AGC考核规则的基础上，结合飞轮储能设备特性，充分考虑机组运行过程中网频实际波动情况，利用频差超出死区的延时信号作为飞轮储能一次调频动作标志，减少储能无效动作次数。在飞轮储能SOC恢复阶段，通过机组AGC响应状态的分析判断对飞轮充放电动作进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响。本发明在考虑飞轮储能设备运维成本的同时有效改善机组一次调频性能，减少一次调频考核次数，避免飞轮储能SOC恢复对AGC性能的不利影响，兼顾机组整体运行经济性。
采用频差超出死区的延时信号作为飞轮储能一次调频动作标志，减少飞轮储能的无效动作。
在飞轮储能SOC恢复阶段，通过机组AGC响应状态的分析判断对飞轮充放电动作进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响。
从硬件层面来说，为了解决现有的火电机组的一次调频方式，存在无法保证火电机组调频的响应速度及可靠性，且无法满足储能设备的寿命、性能及火电机组指标考核等要求的问题，本申请提供一种用于实现所述飞轮储能控制方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
图14为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图14所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图14是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
在一实施例中，飞轮储能控制功能可以被集成到中央处理器中。其中，中央处理器可以被配置为进行如下控制：
步骤100：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号。
可以理解的是，所述储能动作死区阈值范围可以由储能动作死区的最小值阈值FL和最大值阈值FH构成，当ΔF>FH或ΔF<FL时，则控制判断信号经t秒延时生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号作为储能一次调频动作标志。
步骤200：将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电。
在步骤200中，所述目标频率差值对应的调频负荷指令可以在步骤200之前预先根据目标频率差值及转速不等率生成。
步骤300：基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
在步骤300中，逻辑闭锁包括减出力闭锁或增出力闭锁，具体根据火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间处于哪一种对应关系来决定。
从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，并采用一次调频动作延时信号作为飞轮储能动作的触发条件，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能；在飞轮储能系统响应调频动作之后，基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
在另一个实施方式中，飞轮储能控制装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将飞轮储能控制装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现飞轮储能控制功能。
如图14所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图14中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图14中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图14所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的飞轮储能控制方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的飞轮储能控制方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤100：根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号。
可以理解的是，所述储能动作死区阈值范围可以由储能动作死区的最小值阈值FL和最大值阈值FH构成，当ΔF>FH或ΔF<FL时，则控制判断信号经t秒延时生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号作为储能一次调频动作标志。
步骤200：将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电。
在步骤200中，所述目标频率差值对应的调频负荷指令可以在步骤200之前预先根据目标频率差值及转速不等率生成。
步骤300：基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理。
在步骤300中，逻辑闭锁包括减出力闭锁或增出力闭锁，具体根据火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间处于哪一种对应关系来决定。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，并采用一次调频动作延时信号作为飞轮储能动作的触发条件，仅在网频波动持续一定时长后飞轮储能才会动作，充分发挥飞轮储能响应速度快的特性，避免了储能频繁动作对设备的损耗，进而减少飞轮储能系统无效动作次数，避免储能系统频繁动作，能够有效提高火电机组调频的响应速度并满足电网实际需求，提升飞轮储能系统中储能设备的使用寿命及性能；在飞轮储能系统响应调频动作之后，基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，在保证机组一次调频性能达标的同时减少储能设备动作对机组AGC性能的影响，即通过逻辑对飞轮充放电进行一定限制，避免飞轮充放电对机组AGC性能造成不利影响，在为一次调频提供有效支撑的同时兼顾AGC性能指标进而满足火电机组的指标考核要求。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种飞轮储能控制方法，其特征在于，包括：
根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理；
所述基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
在所述飞轮储能系统响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷；
根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值；
确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系；
基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理；
所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
若所述负荷差值大于0且小于所述逻辑判断阈值，则生成第一减出力闭锁信号，并将该第一减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一减出力闭锁信号进行持续第一时长的减出力闭锁；
若所述负荷差值大于或等于所述逻辑判断阈值，则生成第二减出力闭锁信号，并将该第二减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二减出力闭锁信号进行持续第二时长的减出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，在所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号之前，还包括：
获取火电机组当前的发电机出口频率；
基于频率阈值和所述发电机出口频率确定所述火电机组当前的目标频率差值。
3.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，所述根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号，包括：
获取预设的飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围；
确定所述目标频率差值与所述储能动作死区阈值范围之间的对应关系，若所述目标频率差值在所述储能动作死区阈值范围之外，则基于预设的延时时间生成作为针对所述火电机组的储能一次调频动作标志的一次调频动作延时信号。
4.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，在所述将所述目标频率差值对应的一次调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统之前，还包括：
基于所述目标频率差值与预设的转速不等率确定针对所述火电机组进行一次调频的目标功率值，以生成该目标功率值对应的一次调频负荷指令。
5.根据权利要求1所述的飞轮储能控制方法，其特征在于，所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
若所述负荷差值大于所述逻辑判断阈值的负值且小于0，则生成第一增出力闭锁信号，并将该第一增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一增出力闭锁信号进行持续第一时长的增出力闭锁；
若所述负荷差值小于或等于所述逻辑判断阈值的负值，则生成第二增出力闭锁信号，并将该第二增出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二增出力闭锁信号进行持续第二时长的增出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
6.一种飞轮储能控制装置，其特征在于，包括：
信号延时模块，用于根据火电机组当前的目标频率差值与飞轮储能系统的储能动作死区阈值范围之间的对应关系，生成针对所述火电机组的一次调频动作延时信号；
触发调频模块，用于将所述目标频率差值对应的调频负荷指令和所述一次调频动作延时信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统响应调频动作以进行充电或放电；
逻辑闭锁模块，用于基于所述火电机组当前的目标负荷差值与逻辑判断阈值之间的对应关系，对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理；
所述逻辑闭锁模块具体用于：
在所述飞轮储能系统响应调频动作之后，采集所述火电机组当前的实际负荷；
根据所述实际负荷及预设的目标负荷确定所述火电机组当前的负荷差值；
确定所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系；
基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理；
所述基于所述负荷差值与逻辑判断阈值之间当前的对应关系对所述飞轮储能系统进行逻辑闭锁处理，包括：
若所述负荷差值大于0且小于所述逻辑判断阈值，则生成第一减出力闭锁信号，并将该第一减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第一减出力闭锁信号进行持续第一时长的减出力闭锁；
若所述负荷差值大于或等于所述逻辑判断阈值，则生成第二减出力闭锁信号，并将该第二减出力闭锁信号发送至所述飞轮储能系统，以触发该飞轮储能系统基于所述第二减出力闭锁信号进行持续第二时长的减出力闭锁，其中，该第二时长大于所述第一时长。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的飞轮储能控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的飞轮储能控制方法。
CN202111038451.0A 2021-09-06 2021-09-06 飞轮储能控制方法及装置 Active CN113659597B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111038451.0A CN113659597B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 飞轮储能控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111038451.0A CN113659597B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 飞轮储能控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113659597A CN113659597A (zh) 2021-11-16
CN113659597B true CN113659597B (zh) 2024-01-23

Family

ID=78482876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111038451.0A Active CN113659597B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 飞轮储能控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113659597B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115000991B (zh) * 2022-06-14 2024-07-12 华北电力大学 一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统
CN115459303A (zh) * 2022-09-21 2022-12-09 西安理工大学 电池储能参与电网一次调频的自适应控制方法
CN115473247B (zh) * 2022-10-12 2024-07-12 华北电力大学 一种飞轮储能参与电网调频控制方法及系统
CN115986846A (zh) * 2022-10-20 2023-04-18 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 一种火电机组-混合储能系统协调控制方法、介质及系统
CN115498706B (zh) * 2022-11-21 2023-03-10 西安热工研究院有限公司 一种电容储能辅助涉网调节系统及控制方法
CN117134374B (zh) * 2023-09-01 2024-05-17 华北电力大学 一种飞轮储能参与电网调频的控制方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030134A1 (de) * 1990-09-24 1992-03-26 Guimet Marie Helene Energiespeicherndes stromaggregat
CN106505613A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 科诺伟业风能设备（北京）有限公司 一种风电场功率控制器
CN111668857A (zh) * 2020-04-30 2020-09-15 中国电力科学研究院有限公司 一种用于水电站发电机监控系统一次调频的方法及系统
CN112003297A (zh) * 2020-07-10 2020-11-27 沈阳微控新能源技术有限公司 电网系统的频率调节方法
CN112018785A (zh) * 2020-09-02 2020-12-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于频率扰动互补的受端电网飞轮储能调频方法及系统
CN112510725A (zh) * 2021-02-08 2021-03-16 沈阳微控新能源技术有限公司 电网调频惯量的调节方法和分布式飞轮储能系统
CN112510734A (zh) * 2021-02-05 2021-03-16 沈阳微控新能源技术有限公司 基于飞轮储能装置的虚拟惯量响应离线测试系统和方法
CN112636374A (zh) * 2021-03-09 2021-04-09 沈阳微控新能源技术有限公司 用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法及装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6614132B2 (en) * 2001-11-30 2003-09-02 Beacon Power Corporation Multiple flywheel energy storage system
CN103378601B (zh) * 2012-04-20 2016-03-09 华北电力科学研究院有限责任公司 一种基于bang-bang控制的一次调频方法及装置
US10903773B1 (en) * 2019-07-15 2021-01-26 Industrial Technology Research Institute Kinetic energy recovery system with flywheel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030134A1 (de) * 1990-09-24 1992-03-26 Guimet Marie Helene Energiespeicherndes stromaggregat
CN106505613A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 科诺伟业风能设备（北京）有限公司 一种风电场功率控制器
CN111668857A (zh) * 2020-04-30 2020-09-15 中国电力科学研究院有限公司 一种用于水电站发电机监控系统一次调频的方法及系统
CN112003297A (zh) * 2020-07-10 2020-11-27 沈阳微控新能源技术有限公司 电网系统的频率调节方法
CN112018785A (zh) * 2020-09-02 2020-12-01 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于频率扰动互补的受端电网飞轮储能调频方法及系统
CN112510734A (zh) * 2021-02-05 2021-03-16 沈阳微控新能源技术有限公司 基于飞轮储能装置的虚拟惯量响应离线测试系统和方法
CN112510725A (zh) * 2021-02-08 2021-03-16 沈阳微控新能源技术有限公司 电网调频惯量的调节方法和分布式飞轮储能系统
CN112636374A (zh) * 2021-03-09 2021-04-09 沈阳微控新能源技术有限公司 用于风电场站的一次调频和虚拟惯量响应控制方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Research on the application of energy storge system toprimary frequency regulation for regional power grid;LI Fei;《 Modern Electric Power》;第67-73页 *
一种混合储能参与电网一次调频的充放电策略;高松等;《供用电》;第14-20页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113659597A (zh) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113659597B (zh) 飞轮储能控制方法及装置
Fu et al. Integrated wind turbine controller with virtual inertia and primary frequency responses for grid dynamic frequency support
Pulendran et al. Energy storage system control for prevention of transient under-frequency load shedding
CN113595109B (zh) 飞轮储能容量配置方法及装置
TW202025590A (zh) 電池儲能系統
Jamroen et al. Coordinated control of battery energy storage system and plug-in electric vehicles for frequency regulation in smart grid
CN115545549A (zh) 一种集群储能容量配置方法、装置及存储介质
Li et al. Frequency control framework of power system with high wind penetration considering demand response and energy storage
CN112865081B (zh) 一种负荷侧资源参与主站agc调峰控制方法及系统
CN112332493B (zh) 锂电池充电电流确定方法、装置、设备及可存储介质
CN110768305B (zh) 备用资源的协调方法、装置、设备及存储介质
CN112366758B (zh) 电网调频控制方法及装置
CN114725962A (zh) 提高火电机组变负荷性能的方法、装置、介质及电子设备
CN110676521B (zh) 电池管理方法、装置、存储介质及电子设备
CN113964882B (zh) 风储协同参与调频的控制方法及装置
CN115313656B (zh) 一种水电混合储能管理方法和系统
CN117060508B (zh) 基于电网频率和潮流方向的源网荷储协同调频方法及系统
CN118487331B (zh) 一种分布式光伏电源调控方法及相关装置
CN111082435B (zh) 一种风电搭配压缩空气储能的出力控制系统及方法
CN118263900A (zh) 基于飞轮储能的火电机组一次调频控制方法及装置
CN116581768A (zh) 静态无功补偿装置的电流反时限控制方法及装置
CN115800309A (zh) 无备用风机一次调频控制方法及装置
CN117889037A (zh) 风力发电机组增功优化方法、系统、存储介质及处理器
CN116679555A (zh) 燃煤电站系统运行的控制方法及装置
CN117937635A (zh) 新能源集群的功率控制方法及装置

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