CN114221383A - 新能源电站及其控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种新能源电站及其控制方法、装置。所述方法包括:获取所述电站的运行参数;若所述新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令,则根据所述运行参数控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频;若所述储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频,则根据所述运行参数控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度。与现有技术相比,本发明实施例实现了一次调频和储能调度的并行运行,提升了储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及新能源发电技术领域,尤其涉及一种新能源电站及其控制方法、装置。
背景技术
随着新能源发电技术的进步,新能源电站装机容量快速增加。相应地,新能源电站装机容量的增加对电网稳定运行的影响日益突出。
在现有技术中,通常采用在新能源电站中增加储能系统的方案来实现电网稳定,且新能源电站增加储能系统的方案已成为一种趋势。但存在的问题是,现有的新能源电站+储能的模式融合采用串行控制策略,根据进入条件执行单一模式功能,无法实现多模式的并行运行。具体地,储能系统可以辅助新能源电站进行功率调节(储能调度),但是在新能源电站进行一次调频时,储能系统无法响应远动调度指令,降低了储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能。
发明内容
本发明实施例提供一种新能源电站及其控制方法、装置,以实现一次调频和储能调度的并行运行,提升储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能。
第一方面,本发明实施例提供了一种新能源电站的控制方法,所述电站包括新能源发电系统和储能系统,所述方法包括:
获取所述电站的运行参数;
若所述新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令,则根据所述运行参数控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频;
若所述储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频,则根据所述运行参数控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度。
可选地,所述运行参数包括远动调度功率和电站总功率;
控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频,包括:
根据所述远动调度功率和所述电站总功率计算新能源目标功率;
根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时根据所述远动调度功率控制所述储能系统执行储能调度。
可选地,在计算所述新能源目标功率之后,还包括:
判断所述新能源目标功率是否满足功率限值范围;若是,则执行根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频的步骤;
否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制所述新能源发电系统维持一次调频的步骤。
可选地,所述功率限值范围包括功率上限值和功率下限值;其中,所述功率上限值根据样板机额定容量和所述电站的总额定容量确定,所述功率下限值根据样板机额定容量和所述电站的总额定容量确定。
可选地,在计算所述新能源目标功率之后,还包括:
判断所述新能源发电系统是否满足功率实发;若是,则执行根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频的步骤;
否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制所述新能源发电系统维持一次调频的步骤。
可选地,所述运行参数包括电站频率差值和远动调度功率;
控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度,包括:
根据所述电站频率差值计算一次调频量;
根据所述一次调频量和所述远动调度功率计算新能源目标功率;
根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时根据所述远动调度功率控制所述储能系统维持执行储能调度。
可选地,在所述储能系统执行储能调度时需要执行一次调频的条件包括:
电站实时频率大于上限值;相应地,所述电站频率差值为所述电站实时频率与所述上限值的差值;
或者,电站实时频率低于下限值;相应地,所述电站频率差值为所述电站实时频率与所述下限值的差值。
可选地,所述运行参数还包括所述电站的总额定容量、额定频率和调差率;
所述一次调频量的计算方法包括:
根据所述总额定容量、所述额定频率、所述调差率和所述电站频率差值,计算所述一次调频量。
可选地,所述运行参数还包括自动发电控制调度功率;
所述新能源目标功率的计算方法包括:
根据所述自动发电控制调度功率和所述一次调频量,计算一次调频目标功率;
根据所述一次调频目标功率和所述远动调度功率,计算所述新能源目标功率。
第二方面,本发明实施例还提供了一种新能源电站的控制装置,所述新能源电站包括新能源发电系统和储能系统,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取所述电站的运行参数;
一次调频响应储能调度模块,用于在所述新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令时,根据所述运行参数控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频;
储能调度执行一次调频模块,用于在所述储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频时,根据所述运行参数控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度。
第三方面,本发明实施例还提供了一种新能源电站,包括:新能源发电系统、储能系统和控制器,所述控制器用于执行如本发明任意实施例所述的新能源电站的控制方法。
可选地,所述新能源发电系统包括光伏系统、风电系统、生物质能系统、地热能发电系统、波浪能发电系统、洋流能发电系统、潮汐能发电系统和氢能发电系统中的至少一种。
本发明实施例本发明实施例通过在新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令时,根据运行参数控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频;实现了在新能源发电系统进行一次调频时,储能系统响应调度的需求,即实现了一次调频+响应调度的并行运行。以及,本发明实施例通过在储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频时,根据运行参数控制新能源发电系统执行一次调频,同时控制储能系统维持执行储能调度;实现了储能系统在响应调度时,新能源发电系统进行一次调频,也就是说,储能系统在支撑电网响应调度时,若出现频率扰动,储能系统可以继续支撑电网响应调度功率,同时新能源发电系统执行一次调频,即实现了响应调度+一次调频的并行运行。因此,本发明实施例实现了新能源发电系统+储能联合的一次调频和响应调度,提升了储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能,有利于实现清洁能源接纳、电力系统调节和对电网的辅助服务。以及,本发明实施例有利于满足电网考核要求中对储能响应调度功能的考核要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种新能源电站的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种新能源电站的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种新能源电站的控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种响应调度+一次调频并行运行的实现方法的流程示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种响应调度+一次调频并行运行的实现方法的流程示意图;
图10为本发明实施例提供的一种新能源电站的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种新能源电站、新能源电站的控制方法,以及新能源电站的控制装置。其中,控制方法的实现以本发明任意实施例所提供的新能源电站为基础和应用场景,新能源电站采用本发明任意实施例所提供的控制方法,实现控制方法所带来的有益效果。控制方法由控制装置执行,控制装置可以由软件和/或硬件实现,控制装置集成在新能源电站的控制中。
为了更好地说明本发明实施例所提供的控制方法的实现原理,首先对新能源电站的结构进行说明。
图1为本发明实施例提供的一种新能源电站的结构示意图。参见图1,新能源电站包括:新能源发电系统11、储能系统12和控制器13。其中,新能源发电系统11是指区别于煤炭、石油等常规能源,在新技术基础上加以开发利用的可再生能源进行发电的系统。新能源发电系统11例如可以是光伏系统、风电系统、生物质能系统、地热能发电系统、波浪能发电系统、洋流能发电系统、潮汐能发电系统和氢能发电系统等。其中,光伏系统和风电系统的应用技术最为成熟,是最常用的新能源发电系统11。储能系统12是指能够对电能进行存储和输出的系统,储能系统12例如可以包括多组电池组等。控制器13又可以称为中央控制器13或总控制器13等,控制器13能够采集新能源电站的运行参数,并采用一定的控制策略对新能源发电系统11和储能系统12进行控制。
图2为本发明实施例提供的另一种配置有储能系统12的新能源电站的结构示意图。参见图2,在上述各实施例的基础上,可选地,新能源发电系统11为光伏系统19,相应地,新能源电站为光储电站。光储电站还包括:光伏并网点14、储能并网点15和光储并网点16。其中,光伏并网点14连接于光伏系统19和光储并网点16之间,储能并网点15连接于储能系统12和光储并网点16之间,光储并网点16用于进行光储电站并网。由此可见,光伏系统19、光储并网点16、储能并网点15和储能系统12之间进行电能传输。
光储电站还包括:交换机17和自动发电控制系统18(Automatic GenerationControl,AGC)。其中,交换机17与光伏系统19连接,进行数据传输;交换机17与光伏并网点14连接,进行数据传输;交换机17与储能系统12连接,进行数据传输;交换机17与储能并网点15连接,进行数据传输;交换机17与自动发电控制系统18连接,进行数据传输;交换机17与控制器13连接,进行数据传输。示例性地,交换机17采集的电站的运行参数包括:自动发电控制调度功率PAGC,远动调度指令Iy,远动调度功率Py,电站总功率Pa(光储电站为光储总功率),电站频率fa(光储电站为光储频率),新能源发电总功率PS(光储电站为光伏总功率)和储能总功率Pe等,并将这些电站的运行参数传输给控制器13,控制器13根据电站的运行参数控制光伏系统19和储能系统12。自动发电控制系统18还用于接收省调数据,交换机17还用于接收远动调度指令。
本发明实施例还提供了一种新能源电站的控制方法,该控制方法适用于本发明任意实施例所提供的新能源电站。图3为本发明实施例提供的一种新能源电站的控制方法的流程示意图。参见图3,控制方法包括以下步骤:
S110、获取电站的运行参数。
其中,电站的运行参数包括控制指令、状态参数和设定阈值等,控制指令例如可以是自动发电控制调度功率PAGC、远动调度指令Iy和远动调度功率Py等;状态参数例如可以是电站总功率Pa(光储电站为光储总功率),电站频率fa(光储电站为光储频率),新能源发电总功率PS(光储电站为光伏总功率)和储能总功率Pe等;设定阈值例如可以是功率上限值Pmax、功率下限值Pmin、实发功率死区λ、一次调频调差率δ、频率上限值fH和频率下限值fL等。
S120、若新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令,则根据运行参数控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频。
S130、若储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频,则根据运行参数控制新能源发电系统执行一次调频,同时控制储能系统维持执行储能调度。
在S120和S130中,一次调频是指电网的频率偏离额定值(电网频率扰动)时,通过控制新能源发电系统有功功率的增减,限制电网频率变化,使电网频率维持稳定的控制过程。一次调频通过控制新能源发电系统实现,新能源发电系统的出力功率大于负载消耗的总功率,电网频率上升;新能源发电系统的出力功率小于负载消耗的总功率,电网频率下降。远动调度是指通过信号、数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、协调、调节和控制的过程。远动调度由储能系统响应实现,储能系统提供远动调度功率。
由此可见,一次调频和响应调度是两种控制方式,在现有技术中,根据进入条件执行单一模式功能,无法实现一次调频和响应调度的并行运行。具体地,现有技术在新能源发电系统进行一次调频时,储能系统无法响应调度;以及,储能系统在响应调度时,新能源发电系统无法进行一次调频。
本发明实施例通过S120实现了在新能源发电系统进行一次调频时,储能系统响应调度的需求,即实现了一次调频+响应调度的并行运行;通过S130实现了储能系统在响应调度时,新能源发电系统进行一次调频,也就是说,储能系统在支撑电网响应调度时,若出现频率扰动,储能系统可以继续支撑电网响应调度功率,同时新能源发电系统执行一次调频,即实现了响应调度+一次调频的并行运行。因此,本发明实施例实现了新能源发电系统+储能联合的一次调频和响应调度,提升了储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能,有利于实现清洁能源接纳、电力系统调节和对电网的辅助服务。以及,本发明实施例有利于满足电网考核要求中对储能响应调度功能的考核要求。
在上述各实施例中,S120、S130的实现方式有多种,下面就其中的几种进行说明,但不作为对本发明的限定。
图4为本发明实施例提供的一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图。参见图4,在本发明的一种实施方式中,可选地,控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频(一次调频+响应调度并行运行),包括以下步骤:
S121、根据远动调度功率和计算新能源目标功率。
其中,远动调度由储能系统响应,远动调度功率Py即为储能系统需要达到的目标功率。新能源目标功率Psp是指新能源发电系统所需要达到的目标功率,新能源目标功率Psp可以由远动调度功率Py和电站总功率Pa计算得到,示例性地,将电站总功率Pa和远动调度功率Py作差可以得到新能源目标功率Psp。
S122、根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
其中,新能源目标功率Psp的计算考虑了远动调度的需要,因此,可以同时满足一次调频和远动调度,有利于一次调频和远动调度的并行运行。
通过S121-S122实现了控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频的功能。
图5为本发明实施例提供的另一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图。参见图5,在上述各实施例的基础上,本发明实施例考虑功率限值条件。具体步骤如下:
S121、根据远动调度功率和计算新能源目标功率。
S123、判断新能源目标功率是否满足功率限值范围;若是,则执行S124;否则,执行S125。
其中,功率限值范围与新能源电站的设计容量相关,超过该功率限值范围运行会影响新能源发电系统的寿命,甚至带来运行故障等问题。可选地,功率限值范围包括功率上限值Pmax和功率下限值Pmin,新能源目标功率Psp需要满足不等式关系Pmax≤Psp≤Pmin。其中,功率上限值Pmax根据样板机额定容量Lm和电站的总额定容量确定La,功率下限值Pmin根据样板机额定容量Lm和电站的总额定容量La确定。功率上限值Pmax和功率下限值Pmin的确定可以采用经验公式确定,本发明不做限定。
S124、根据本控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
其中,该步骤为S122在满足功率限值范围时的具体实现方式,若新能源目标功率Psp满足功率限值范围,表明新能源发电系统能够满足该新能源目标功率Psp,从而可以按照本控制周期的该新能源目标功率Psp控制新能源发电系统执行一次调频。
S125、根据上个控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统维持一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
其中,该步骤为S122在不满足功率限值范围时的具体实现方式,若新能源目标功率Psp不满足功率限值范围,表明新能源发电系统无法满足该新能源目标功率Psp,从而可以按照上个控制周期的该新能源目标功率Psp_0控制新能源发电系统执行一次调频,以维持新能源发电系统的稳定运行。
通过S121-S125实现了附加功率限值条件的控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频的功能,其中,S124和S125为在新能源目标功率Psp在满足/不满足功率限值范围时,S122的两种具体实现方式。
图6为本发明实施例提供的又一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图。参见图6,在上述各实施例的基础上,本发明实施例考虑功率实发条件。具体步骤如下:
S121、根据远动调度功率和计算新能源目标功率。
S126、判断新能源目标功率是否满足功率实发;若是,则执行S127;否则,执行S128。
其中,新能源发电系统的额定容量是各台发电机的额定出力的总和,但由于负荷变化、线路调度、部分机组检修或者光照强度、风力等原因影响,新能源发电系统可能达不到额定出力,此时需要考虑新能源发电系统的实际出力,即功率实发。可选地,在进行新能源目标功率Psp与实发功率Prp的判断时,考虑实发功率Prp的余量,可以设定实发功率死区λ,根据考虑实发功率Prp和实发功率死区λ判断新能源目标功率Psp是否满足功率实发。
S127、根据本控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
其中,该步骤与S124类似,为S122在满足功率实发时的具体实现方式,若新能源目标功率Psp满足功率实发,表明新能源发电系统能够满足该新能源目标功率Psp,从而可以按照本控制周期的该新能源目标功率Psp控制新能源发电系统执行一次调频。
S128、根据上个控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统维持一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
其中,该步骤与S125类似,为S122在不满足功率实发时的具体实现方式,若新能源目标功率Psp不满足功率实发,表明新能源发电系统无法满足该新能源目标功率Psp,从而可以按照上个控制周期的该新能源目标功率Psp_0控制新能源发电系统执行一次调频,以维持新能源发电系统的稳定运行。
通过S121、S126-S128实现了附加功率实发条件的控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频的功能,其中,S127和S128为在新能源目标功率Psp在满足/不满足功率实发时,S122的两种具体实现方式。
图7为本发明实施例提供的一种一次调频+响应调度并行运行的实现方法的流程示意图。参见图7,在本发明的一种实施方式中,可选地,在新能源发电系统进行一次调频的过程中,该控制方法包括以下步骤:
S12A、判断是否接收到远动调度指令;若是,则执行S12B,否则执行S12G。
S12B、根据远动调度功率Py和电站总功率Pa计算新能源目标功率Psp。
S12C、根据样板机额定容量Lm和电站的总额定容量确定La确定功率上限值Pmax和功率下限值Pmin。
S12D、判断新能源目标功率Psp是否介于上限值Pmax和功率下限值Pmin之间;若是,则执行S12E,否则执行S12G。
S12E、下发新能源目标功率Psp给新能源发电系统。
S12F、下发远动调度功率Py给储能系统;其中,远动调度功率Py为储能目标功率。
S12G、根据上个控制周期的新能源目标功率Psp_0控制新能源发电系统维持一次调频。
通过S12A-S12G实现了在新能源发电系统进行一次调频时,储能系统响应调度的需求,即实现了一次调频+响应调度的并行运行。
图8为本发明实施例提供的一种响应调度+一次调频并行运行的实现方法的流程示意图。参见图8,在本发明的一种实施方式中,可选地,控制新能源发电系统执行一次调频,同时控制储能系统维持执行储能调度(响应调度+一次调频并行运行),包括以下步骤:
S131、根据电站频率差值计算一次调频量。
其中,一次调频的发起条件与频率的扰动相关。可选地,在储能系统执行储能调度时需要执行一次调频的条件包括:电站实时频率f大于上限值fH或小于下限值fL。若电站实时频率f大于上限值fH(f>fH);相应地,电站频率差值为电站实时频率f与上限值fH的差值;若电站实时频率f低于下限值fL(f<fL);相应地,电站频率差值为电站实时频率f与下限值fL的差值。由于通过调节新能源发电系统的功率可以调节电站频率,因此,一次调频量ΔPf为用于调节新能源发电系统功率的变量,且一次调频量ΔPf与电站频率差值相关。
S132、根据一次调频量和远动调度功率计算新能源目标功率。
其中,新能源目标功率Psp是指在新能源发电系统所需要达到的目标功率,由于运行模式不同,在该步骤中新能源目标功率Psp的计算方法与在S121中的计算方法也不相同。示例性地,新能源目标功率Psp可以由自动发电控制调度功率PAGC、远动调度功率Py和一次调频量ΔPf等计算得到。
S133、根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统维持执行储能调度。
其中,新能源目标功率Psp的计算考虑了远动调度的需要,因此,可以同时满足一次调频和远动调度,有利于一次调频和远动调度的并行运行。
通过S131-S133实现了控制新能源发电系统执行一次调频,同时控制储能系统维持执行储能调度的功能。
在响应调度+一次调频并行运行的模式中,可选地,一次调频量ΔPf的计算方法包括:根据总额定容量PN、额定频率fN、调差率δ和电站频率差值,计算一次调频量ΔPf。示例性地,若电站实时频率f低于下限值fL(f<fL),一次调频量ΔPf与电站实时频率f、下限值fL、总额定容量PN、额定频率fN、调差率δ相关;若电站实时频率f高于上限值fH(f<fH),一次调频量ΔPf与电站实时频率f、上限值fH、总额定容量PN、额定频率fN、调差率δ相关。
在响应调度+一次调频并行运行的模式中,可选地,新能源目标功率Psp的计算方法包括:根据自动发电控制调度功率PAGC和一次调频量ΔPf,计算一次调频目标功率Pf;根据一次调频目标功率Pf和远动调度功率Py,计算新能源目标功率Psp。其中,一次调频以自动发电控制调度功率PAGC为基础,以一次调频量ΔPf为调整量,示例性地,将自动发电控制调度功率PAGC和一次调频量ΔPf求和可以得到一次调频目标功率Pf。新能源目标功率Psp综合考虑一次调频目标功率Pf和远动调度功率Py,能够同时满足响应调度和一次调频的需要,示例性地,一次调频目标功率Pf减去远动调度功率Py可以得到新能源目标功率Psp。
需要说明的是,在上述实施例中,新能源目标功率Psp的计算方法可以针对新能源发电系统处于限发状态,也可以针对不限发状态。限发状态和不限发状态下自动发电控制调度功率PAGC的选择不同,若处于限发状态,则自动发电控制调度功率PAGC为本控制周期实时接收到的自动发电控制调度功率PAGC;若处于不限发状态,则自动发电控制调度功率PAGC为上个控制周期的自动发电控制调度功率PAGC_0,且上个控制周期的自动发电控制调度功率PAGC_0与电站总功率Pa、远动调度功率Py相关。简而言之,处于不限发状态时,新能源目标功率Psp的计算方法包括:根据电站总功率Pa和一次调频量ΔPf,计算一次调频目标功率Pf;新能源目标功率Psp为一次调频目标功率Pf。
需要说明的是,响应调度+一次调频并行运行模式下,新能源目标功率Psp也可以考虑功率限值条件、功率实发条件,其实现方式与一次调频+响应调度并行运行的模式相同,不再赘述。
图9为本发明实施例提供的另一种响应调度+一次调频并行运行的实现方法的流程示意图。参见图9,在本发明的一种实施方式中,可选地,在储能系统响应调度的过程中,该控制方法包括以下步骤:
S13A、判断电站频率是否发生扰动;若是,则执行S13B,否则执行S13K。
S13B、根据总额定容量PN、额定频率fN、调差率δ和电站频率差值计算一次调频量ΔPf。
S13C、根据自动发电控制调度功率PAGC和一次调频量ΔPf计算一次调频目标功率Pf。
S13D、根据一次调频目标功率Pf和远动调度功率Py计算新能源目标功率Psp。
S13E、根据样板机额定容量Lm和电站的总额定容量确定La确定功率上限值Pmax和功率下限值Pmin。
S13F、判断新能源目标功率Psp是否介于上限值Pmax和功率下限值Pmin之间;若是,则执行S13G,否则执行S13J。
S13G、下发新能源目标功率Psp给新能源发电系统。
S13H、储能系统继续执行响应调度。
S13J、根据上个控制周期的新能源目标功率Psp_0控制新能源发电系统维持一次调频。
通过S13A-S13J实现了储能系统在支撑电网响应调度时,若出现频率扰动,储能系统可以继续支撑电网响应调度功率,同时新能源发电系统执行一次调频,即实现了响应调度+一次调频的并行运行。
本发明实施例还提供了一种新能源电站的控制装置。该装置用于执行本发明任意实施例所提供的新能源电站的控制方法,具备相应的有益效果。图10为本发明实施例提供的一种新能源电站的控制装置的结构示意图。参见图10,该装置包括:参数获取模块21、一次调频响应储能调度模块22和储能调度执行一次调频模块23。参数获取模块21用于获取电站的运行参数;一次调频响应储能调度模块22用于在新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令时,根据运行参数控制储能系统执行储能调度,同时控制新能源发电系统维持一次调频;储能调度执行一次调频模块23用于在储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频时,根据运行参数控制新能源发电系统执行一次调频,同时控制储能系统维持执行储能调度。
可选地,一次调频响应储能调度模块22还用于:根据远动调度功率计算新能源目标功率;根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统执行储能调度。
可选地,一次调频响应储能调度模块22还用于:在计算新能源目标功率之后,判断新能源目标功率是否满足功率限值范围;若是,则执行根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频的步骤;否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统维持一次调频的步骤。
可选地,功率限值范围包括功率上限值和功率下限值;其中,功率上限值根据样板机额定容量和电站的总额定容量确定,功率下限值根据样板机额定容量和电站的总额定容量确定。
可选地,一次调频响应储能调度模块22还用于:在计算新能源目标功率之后,判断新能源发电系统是否满足功率实发;若是,则执行根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频的步骤;否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制新能源发电系统维持一次调频的步骤。
可选地,储能调度执行一次调频模块23还用于根据电站频率差值计算一次调频量;根据一次调频量计算新能源目标功率;根据新能源目标功率控制新能源发电系统执行一次调频,同时根据远动调度功率控制储能系统维持执行储能调度。
可选地,在储能系统执行储能调度时需要执行一次调频的条件包括:电站实时频率大于上限值;相应地,电站频率差值为电站实时频率与上限值的差值;或者,电站实时频率低于下限值;相应地,电站频率差值为电站实时频率与下限值的差值。
可选地,储能调度执行一次调频模块23还用于根据总额定容量、额定频率、调差率和电站频率差值,计算一次调频量。
可选地,储能调度执行一次调频模块23还用于根据自动发电控制调度功率和一次调频量,计算一次调频目标功率;根据一次调频目标功率和远动调度功率,计算新能源目标功率。
本发明实施例通过一次调频响应储能调度模块22实现了在新能源发电系统进行一次调频时,储能系统响应调度的需求,即实现了一次调频+响应调度的并行运行;通过储能调度执行一次调频模块23实现了储能系统在响应调度时,新能源发电系统进行一次调频,也就是说,储能系统在支撑电网响应调度时,若出现频率扰动,储能系统可以继续支撑电网响应调度功率,同时新能源发电系统执行一次调频,即实现了响应调度+一次调频的并行运行。因此,本发明实施例实现了新能源发电系统+储能联合的一次调频和响应调度,提升了储能系统的利用率和支撑电网的辅助服务功能,有利于实现清洁能源接纳、电力系统调节和对电网的辅助服务。以及,本发明实施例有利于满足电网考核要求中对储能响应调度功能的考核要求。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (12)
1.一种新能源电站的控制方法,其特征在于,所述电站包括新能源发电系统和储能系统,所述方法包括:
获取所述电站的运行参数;
若所述新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令,则根据所述运行参数控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频;
若所述储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频,则根据所述运行参数控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度。
2.根据权利要求1所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,所述运行参数包括远动调度功率和电站总功率;
控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频,包括:
根据所述远动调度功率和所述电站总功率计算新能源目标功率;
根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时根据所述远动调度功率控制所述储能系统执行储能调度。
3.根据权利要求2所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,在计算所述新能源目标功率之后,还包括:
判断所述新能源目标功率是否满足功率限值范围;若是,则执行根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频的步骤;
否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制所述新能源发电系统维持一次调频的步骤。
4.根据权利要求3所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,所述功率限值范围包括功率上限值和功率下限值;其中,所述功率上限值根据样板机额定容量和所述电站的总额定容量确定,所述功率下限值根据样板机额定容量和所述电站的总额定容量确定。
5.根据权利要求2所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,在计算所述新能源目标功率之后,还包括:
判断所述新能源发电系统是否满足功率实发;若是,则执行根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频的步骤;
否则,根据上个控制周期的新能源目标功率控制所述新能源发电系统维持一次调频的步骤。
6.根据权利要求1所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,所述运行参数包括电站频率差值和远动调度功率;
控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度,包括:
根据所述电站频率差值计算一次调频量;
根据所述一次调频量和所述远动调度功率计算新能源目标功率;
根据所述新能源目标功率控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时根据所述远动调度功率控制所述储能系统维持执行储能调度。
7.根据权利要求6所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,在所述储能系统执行储能调度时需要执行一次调频的条件包括:
电站实时频率大于上限值;相应地,所述电站频率差值为所述电站实时频率与所述上限值的差值;
或者,电站实时频率低于下限值;相应地,所述电站频率差值为所述电站实时频率与所述下限值的差值。
8.根据权利要求7所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,所述运行参数还包括所述电站的总额定容量、额定频率和调差率;
所述一次调频量的计算方法包括:
根据所述总额定容量、所述额定频率、所述调差率和所述电站频率差值,计算所述一次调频量。
9.根据权利要求6所述的新能源电站的控制方法,其特征在于,所述运行参数还包括自动发电控制调度功率;
所述新能源目标功率的计算方法包括:
根据所述自动发电控制调度功率和所述一次调频量,计算一次调频目标功率;
根据所述一次调频目标功率和所述远动调度功率,计算所述新能源目标功率。
10.一种新能源电站的控制装置,其特征在于,所述新能源电站包括新能源发电系统和储能系统,所述装置包括:
参数获取模块,用于获取所述电站的运行参数;
一次调频响应储能调度模块,用于在所述新能源发电系统执行一次调频,并接收到远动调度指令时,根据所述运行参数控制所述储能系统执行储能调度,同时控制所述新能源发电系统维持一次调频;
储能调度执行一次调频模块,用于在所述储能系统执行储能调度,并需要执行一次调频时,根据所述运行参数控制所述新能源发电系统执行一次调频,同时控制所述储能系统维持执行储能调度。
11.一种新能源电站,其特征在于,包括:新能源发电系统、储能系统和控制器,所述控制器用于执行如权利要求1-9任一项所述的新能源电站的控制方法。
12.根据权利要求11所述的新能源电站,其特征在于,所述新能源发电系统包括光伏系统、风电系统、生物质能系统、地热能发电系统、波浪能发电系统、洋流能发电系统、潮汐能发电系统和氢能发电系统中的至少一种。
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