CN114301079A - 参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法、设备及介质，方法为：按照电网是否处于负载高峰，预先将连续的24小时划分为调峰或调频时间段；获取当前时间和储能的当前荷电状态；若当前时间属于调峰时间段，则在该调峰时间段采用调峰控制策略控制储能参与电网调峰控制；若当前时间属于调频时间段，则：在该调频时间段的第一阶段采用调频控制策略控制储能参与电网调频控制，在该调频时间段的第二阶段控制为储能充电；基于储能控制指令，通过PCS设备控制储能对电网的有功出力和无功出力。本发明可实现对电网在不同时段的针对性调频或调峰需求，在保障储能在两种控制均能发挥效果的同时，提高储能在电网中应用的技术经济性。
Description
技术领域
本发明属于电网控制技术领域，涉及一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法、设备及介质。
背景技术
自2010年以来，储能技术开启了在电力系统的示范应用，张北风光储输一体化项目、龙源法库卧牛石风电场储能电站项目、深圳宝清电站、东福山海岛储能项目等都备受瞩目。经过5年多的技术和应用验证，技术成熟度和应用效果得到了广泛的认同，储能的行业认知度也逐步提高。
进入“十三五”以来，我国正在形成一个能源发展的新格局，深入推进能源革命、加速能源结构转型、提高能源利用效率都已经成为新时代的新任务。电力是我国能源战略转型的重点，2015年3月开始的新一轮电力体制改革的主要工作集中在推动大规模可再生能源消纳和售电改革等方面。在新的电力市场发展环境下，作为重要的调峰调频资源，储能技术将在加强电力调节能力、增强电网的灵活性以及促进集中式和分布式可再生能源并网消纳等发面发挥重要作用。如何充分挖掘储能在电网调峰调频中的应用效能，是储能应用的重要问题之一。
发明内容
本发明提供一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法、设备及介质，使用储能按一天不同时段对电网进行调频控制或调峰控制，实现对电网在不同时段的针对性需求，在保障储能在两种控制均能发挥效果的同时，提高储能在电网中应用的技术经济性。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，包括：
步骤1，按照电网是否处于负载高峰，预先将连续的24小时划分为调峰时间段或调频时间段；
步骤2，获取当前时间和储能的当前荷电状态，判断当前时间属于调峰时间段还是调频时间段；
步骤3，若当前时间属于调峰时间段，则在该调峰时间段采用调峰控制策略控制储能参与电网调峰控制；
若当前时间段属于调频时间段，则：在该调频时间段的第一阶段采用调频控制策略控制储能参与电网调频控制，在该调频时间段的第二阶段控制为储能充电；
步骤4，基于步骤3各种储能控制策略，通过PCS设备控制储能对电网的有功出力和无功出力。
进一步地，所述储能采用调峰控制策略参与电网调峰控制，具体是储能以额定功率向电网输出电能。
进一步地，所述调频控制策略具体选用下垂控制方式。
进一步地，调频时间段的两个阶段动态划分方法为：
计算当前时间i至下一个调峰时间段开始时间tp-start的时间距离Tdis-i和储能当前充满所需时间Tmini，比较Tdis-i与Tmini，如果Tdis-i＞Tmini则当前时间i属于第一阶段，如果Tdis-i≤Tmini则当前时间i属于第二阶段；其中，
Tdis-i的计算方式为：若当前时间i与下一个调峰时间段的开始时间tp-start属于同一个自然日，则Tdis-i＝tp-start-i，否则Tdis-i＝tp-start+24-i；
Tmini的计算方式为：
式中，Erate为储能的额定容量，Prate为储能的额定功率，SOCi为储能的当前荷电状态。
进一步地，调频时间段的第一阶段对应的调频指令为Pbat-f＝Δfi×K，调频时间段的第二阶段对应的调频指令为Pbat-f＝Prate；其中fi为电网的当前频率值，Δfi为电网的当前频率偏差，Δfi＝fi-fref，fref为电网标准频率值。
进一步地，步骤1的时间段划分关系为：将10：00-11:00划分为第一个调峰时间段，将11:00-19:00划分为第一个调频时间段，将19:00:21:00划分为第二个调峰时间段，将21:00-次日10:00划分为第二个调频时间段。
一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现上述任一技术方案所述的参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一技术方案所述的参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
本发明将24小时划分为调峰时间段和调频时间段，在调峰时间段控制储能参与电网调峰控制，在调频时间段控制储能参与电网调频控制，这种针对电网不同负载情况采用针对性的控制模式，从而实现研究周期内的储能参与电网调峰调频的应用交叉，在保障两种应用中储能作用效果的发挥的同时，提高储能在电网中应用的技术经济性。该方法通过在研究周期内调节储能参与电网的调峰和调频的作用模式交叉切换，为大电网提供灵活调峰和调频资源，提高电网安全稳定运行能力，同时，也充分协调储能参与电网应用的模式，进一步挖掘其应用价值，为储能的推广应用提供技术支撑。另外，在调频时间段分两阶段，第一阶段控制储能参与电网调频，第二阶段为储能充电以保障下一个调峰时间段有足够的电量。
附图说明
图1是本发明实施例所述方法的流程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本发明的技术方案作进一步解释说明。
本实施例提供一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，包括以下步骤：
步骤1，按照电网是否处于负载高峰，预先将连续的24小时划分为调峰时间段或调频时间段；划分关系如下表所示：
表1分时分段对应关系表
| 时间段 | 时间 | 所属时段 |
| A1 | 10:00-11:00 | 调峰作用 |
| B2 | 11:00-19:00 | 调频作用 |
| A2 | 19:00:21:00 | 调峰作用 |
| B1 | 21:00-次日10:00 | 调频作用 |
步骤2，获取当前时间i和储能的当前荷电状态SOCi，判断当前时间i属于调峰时间段还是调频时间段。
步骤3，若当前时间i属于调峰时间段，则在该调峰时间段采用调峰控制策略控制储能参与电网调峰控制，本实施例中储能以额定功率向电网输出电能，对应输出调峰指令Pbat-f＝Prate；
若当前时间i属于调频时间段，则：在该调频时间段的第一阶段采用调频控制策略控制储能参与电网调频控制，对应输出下垂控制调频指令为Pbat-f＝Δfi×K；在该调频时间段的第二阶段控制为储能充电，对应输出充电指令为Pbat-f＝Prate；其中fi为电网的当前频率值，Δfi为电网的当前频率偏差，Δfi＝fi-fref，fref为电网标准频率值，为50Hz。
所述调频时间段的两个阶段，根据当前时间和储能的当前荷电状态SOCi进行动态划分，动态划分方法为：计算当前时间i至下一个调峰时间段开始时间tp-start的时间距离Tdis-i和储能当前充满所需时间Tmini，比较Tdis-i与Tmini，如果Tdis-i＞Tmini则当前时间i属于第一阶段，如果Tdis-i≤Tmini则当前时间i属于第二阶段；
其中，Tdis-i的计算方式为：若当前时间i与下一个调峰时间段的开始时间tp-start属于同一个自然日，则Tdis-i＝tp-start-i，否则Tdis-i＝tp-start+24-i；
另外，Tmini的计算方式为：
式中，Erate为储能的额定容量，Prate为储能的额定功率，SOCi为储能的当前荷电状态。
步骤4，基于步骤3的储能控制策略，通过PCS设备(即储能变流器)控制储能对电网的有功出力和无功出力。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现上述实施例中所述的方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中所述的方法。
以上实施例为本申请的优选实施例，本领域的普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本申请总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本申请要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，包括：
步骤1，按照电网是否处于负载高峰，预先将连续的24小时划分为调峰时间段或调频时间段；
步骤2，获取当前时间和储能的当前荷电状态，判断当前时间属于调峰时间段还是调频时间段；
步骤3，若当前时间属于调峰时间段，则在该调峰时间段采用调峰控制策略控制储能参与电网调峰控制；
若当前时间属于调频时间段，则：在该调频时间段的第一阶段采用调频控制策略控制储能参与电网调频控制，在该调频时间段的第二阶段控制为储能充电；
步骤4，基于步骤3各种储能控制策略，通过PCS设备控制储能对电网的有功出力和无功出力。
2.根据权利要求1所述的一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，所述储能采用调峰控制策略参与电网调峰控制，具体是储能以额定功率向电网输出电能。
3.根据权利要求1所述的一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，所述调频控制策略具体选用下垂控制方式。
4.根据权利要求1所述的一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，调频时间段的两个阶段动态划分方法为：
计算当前时间i至下一个调峰时间段开始时间tp-start的时间距离Tdis-i和储能当前充满所需时间Tmini，比较Tdis-i与Tmini，如果Tdis-i＞Tmini则当前时间i属于第一阶段，如果Tdis-i≤Tmini则当前时间i属于第二阶段；其中，
Tdis-i的计算方式为：若当前时间i与下一个调峰时间段的开始时间tp-start属于同一个自然日，则Tdis-i＝tp-start-i，否则Tdis-i＝tp-start+24-i；
Tmini的计算方式为：
式中，Erate为储能的额定容量，Prate为储能的额定功率，SOCi为储能的当前荷电状态。
5.根据权利要求1所述的一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，调频时间段的第一阶段对应的调频指令为Pbat-f＝Δfi×K，调频时间段的第二阶段对应的充电指令为Pbat-f＝Prate；其中fi为电网的当前频率值，Δfi为电网的当前频率偏差，Δfi＝fi-fref，fref为电网标准频率值。
6.根据权利要求1所述的一种参与电网调峰调频交叉应用的储能控制方法，其特征在于，步骤1的时间段划分关系为：将10：00-11:00划分为第一个调峰时间段，将11:00-19:00划分为第一个调频时间段，将19:00:21:00划分为第二个调峰时间段，将21:00-次日10:00划分为第二个调频时间段。
7.一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。
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