CN114825382A - 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法 - Google Patents

镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114825382A
CN114825382A CN202210732164.8A CN202210732164A CN114825382A CN 114825382 A CN114825382 A CN 114825382A CN 202210732164 A CN202210732164 A CN 202210732164A CN 114825382 A CN114825382 A CN 114825382A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
energy storage
storage system
generating unit
hydrogen battery
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.)
Granted
Application number
CN202210732164.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114825382B (zh
Inventor
吴田
郑渭建
马福元
赵宇
魏迪
赵旭
孙海渔
陆陆
彭浩
杨钒
成城
张继国
熊兴海
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.)
Ningxia Zaoquan Power Generation Co ltd
Zhejiang Baimahu Laboratory Co ltd
Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Ningxia Zaoquan Power Generation Co ltd
Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
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 Ningxia Zaoquan Power Generation Co ltd, Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd filed Critical Ningxia Zaoquan Power Generation Co ltd
Priority to CN202210732164.8A priority Critical patent/CN114825382B/zh
Publication of CN114825382A publication Critical patent/CN114825382A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114825382B publication Critical patent/CN114825382B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241—The oscillation concerning frequency
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • 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
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • 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
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • 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
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • 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
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Abstract

本发明涉及一种镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，包括步骤：通过同步向量测量单元实时监测电网频率，并将同步向量测量单元监测得到的电网频率与电网的额定频率相减，得到电网频率偏差信号；电池管理系统通过电压、电流和温度的采集和处理模块，实时收集多个镍氢电池单体形成的镍氢电池组的温度和电池剩余电量，并上传给协调控制系统。本发明的有益效果是：本发明既可以兼顾储能系统运行寿命和SOC恢复的要求，又能保证机组一次调频的出力深度，是一种高效、可行的协调控制方法。本发明的方法还可以减少火电机组汽轮器阀门的频繁动作，改善阀门运行条件、提升安全可靠性，并有利于提高机组运行主参数稳定性。

Description

镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法
技术领域
本发明属于电力系统的储能技术领域，尤其涉及一种镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统及协调控制方法。
背景技术
电力系统的频率变化，反应了发电有功功率和负荷之间的实时平衡关系，是影响着用户的电力设备以及供电设备本身安全运行的重要参数。随着新能源汽车大规模应用，大量随机的负荷波动对电力系统的一次调频提出了较高的要求。
目前，传统火电机组和水电机组是电网主要的一次调频资源，但由于技术限制以及装机量逐渐萎缩，电网一次调频容量不足的问题将会凸显。同时，若长期依靠传统机组承担日益繁重的一次调频任务，在频繁出力的运行工况下，会造成发电设备磨损、煤耗增高和备用容量导致的发电损失等负面问题。
研究表明，快速发展的储能技术具有响应时间短、调节速率快、调节精度高等优势，参与电网一次调频可有效地缓解传统机组的一次调频压力。其中，镍氢储能电池技术由于功率密度高、工作温度范围宽以及安全性好，十分适合在短时功率大、持续时间短、充放电频次高等特性的一次调频场景中应用。此外，镍氢电池和目前主流的锂离子电池储能技术相比，具有功率性能好、系统单位功率带电量低以及电池的利用率高等优点。同时与现有的超级电容器和飞轮储能技术相比，镍氢电池在能量密度和系统一次投入成本上也具有一定的优势。
然而现有技术中，比如专利CN113922391A、CN103457281A以及CN112467773A的研究主要都集中在锂离子电池、飞轮储能和超级电容器三个储能方式，关于镍氢电池储能系统装置以及辅助火电一次调频协调控制方案的报道则较少。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法。
这种镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，包括以下步骤：
S1、通过同步向量测量单元实时监测电网频率，并将同步向量测量单元监测得到的电网频率与电网的额定频率相减，得到电网频率偏差信号
Figure 959009DEST_PATH_IMAGE001
；由频率偏差信号
Figure 814970DEST_PATH_IMAGE001
通过下垂控制计算出一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 778247DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 872105DEST_PATH_IMAGE003
表示电网频率变化时，发电机组在原来功率的基础上增加或减少的功率大小；
S2、电池管理系统通过电压、电流和温度的采集和处理模块，实时收集多个镍氢电池单体形成的镍氢电池组的温度和电池剩余电量，并上传给协调控制系统；
S3、协调控制系统根据实时得到的一次调频负荷指令
Figure 528214DEST_PATH_IMAGE002
、镍氢电池组的温度和电池剩余电量协调镍氢电池储能系统和火电机组一次调频出力深度；协调控制系统将一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 340312DEST_PATH_IMAGE004
分配给镍氢电池储能系统和火电机组发电系统；其中镍氢电池储能系统分配得到的功率变化值大小为
Figure 107280DEST_PATH_IMAGE005
，火电机组发电系统分配得到的功率变化值大小为
Figure 383540DEST_PATH_IMAGE006
；
S4、协调控制系统将步骤S3分配的一次调频负荷指令对应的功率变化值分别发送给PCS功率控制模块和火电机组发电系统，分别进行镍氢电池储能系统的功率调整和火电机组发电系统的功率调整。
作为优选，镍氢电池辅助火电机组的一次调频储能系统由镍氢电池储能系统、交直流变换装置、升压变装置、数据存储和处理模块、PCS功率控制模块、协调控制系统和火电机组发电系统组成；其中镍氢电池储能系统由若干组镍氢电池单体经过串联或并联组成；还设有与镍氢电池储能系统对应的电池管理系统，电池管理系统包含电压、电流和温度的采集和处理模块；镍氢电池储能系统与交直流变换装置、交直流变换装置与升压变装置以及升压变装置与厂用电直流母线之间通过电缆进行电连接；交直流变换装置内设有PCS功率控制模块；火电机组发电系统电连接同步向量测量单元；协调控制系统分别与数据存储和处理模块、PCS功率控制模块和同步向量测量单元通过通信电缆连接。
作为优选，镍氢电池储能系统的直流侧电压为500～1500V；镍氢电池单体充放电倍率为1～20C。
作为优选，步骤S1中一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 820338DEST_PATH_IMAGE003
的计算公式为：
Figure 244366DEST_PATH_IMAGE007
上式中，δ为火电机组发电系统的转速不等率，δ的范围为3～6%；
Figure 424812DEST_PATH_IMAGE008
是火电机组的额定转速；
Figure 555579DEST_PATH_IMAGE009
是火电机组的额定负荷。
作为优选，δ的取值为5%；
Figure 287911DEST_PATH_IMAGE008
的取值为3000 r/min；
Figure 340181DEST_PATH_IMAGE010
的取值为660 MW。
作为优选，步骤S3具体包括以下步骤：
S3.1、当镍氢电池组单体最高温度高于
Figure 917793DEST_PATH_IMAGE011
，且
Figure 371908DEST_PATH_IMAGE012
和SOC为任意值时：协调控制系统分配给镍氢电池储能系统的功率变化值大小
Figure 540721DEST_PATH_IMAGE013
，协调控制系统分配给火电机组发电系统的功率变化值大小
Figure 814708DEST_PATH_IMAGE014
；禁止镍氢电池储能系统执行充电和放电，将镍氢电池储能系统的温度维持在0～60℃内；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统自身承担；
S3.2、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 727169DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 770211DEST_PATH_IMAGE015
时，镍氢电池储能系统和火电机组的出力由步骤S3.2.1至步骤S3.2.3进行分配；
S3.3、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 844346DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 402367DEST_PATH_IMAGE016
时，镍氢电池储能系统和火电机组的出力由步骤S3.3.1至步骤S3.3.3进行分配；其中
Figure 728306DEST_PATH_IMAGE017
表示最佳工作区间的下限电池剩余电量值；
Figure 750488DEST_PATH_IMAGE018
表示镍氢电池未发生放电的剩余电量上限值；镍氢电池储能系统在一次调频指令为零时，将镍氢电池SOC快速向上拉至平衡防止过放；
S3.4、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 870891DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 509683DEST_PATH_IMAGE017
<SOC<
Figure 170471DEST_PATH_IMAGE019
时，镍氢电池储能系统和火电机组的出力由步骤S3.4.1至步骤S3.4.3进行分配
Figure 188106DEST_PATH_IMAGE019
表示最佳工作区间的上限电池剩余电量值；
S3.5、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 604044DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC在最佳工作上限
Figure 136656DEST_PATH_IMAGE019
和禁充区间
Figure 804398DEST_PATH_IMAGE020
之间时，镍氢电池储能系统和火电机组发电系统的出力按照步骤S3.5.1至步骤S3.5.3进行分配；其中
Figure 801173DEST_PATH_IMAGE021
为镍氢电池储能系统的禁止充电下限；
S3.6、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 528957DEST_PATH_IMAGE011
，且
Figure 876762DEST_PATH_IMAGE020
≤SOC≤
Figure 817036DEST_PATH_IMAGE022
时，镍氢电池储能系统和火电机组发电系统的出力按照步骤S3.6.1至步骤S3.6.3进行分配。
作为优选：
步骤S3.2.1至步骤S3.2.3具体为：
S3.2.1、当
Figure 933897DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 629321DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 74208DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 208386DEST_PATH_IMAGE005
进行充电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；其中
Figure 55120DEST_PATH_IMAGE026
表示镍氢电池储能系统的额定功率；
S3.2.2、当
Figure 983761DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 181525DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 525918DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统禁止放电，并按照额定功率
Figure 617371DEST_PATH_IMAGE026
进行充电，快速将镍氢电池的SOC值向上拉至平衡；火电机组发电系统的负荷指令为零；
S3.2.3、当
Figure 326701DEST_PATH_IMAGE030
时:
Figure 136394DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 487741DEST_PATH_IMAGE031
；镍氢电池储能系统禁止放电，一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统承担；
步骤S3.3.1至步骤S3.3.3具体为：
步骤S3.3.1、当
Figure 105804DEST_PATH_IMAGE032
时：
Figure 641828DEST_PATH_IMAGE033
Figure 548604DEST_PATH_IMAGE034
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 562696DEST_PATH_IMAGE035
进行充电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；
步骤S3.3.2、当
Figure 504107DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 679874DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 73946DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 891729DEST_PATH_IMAGE005
进行充电；火电机组发电系统的负荷指令为零；
步骤S3.3.3、当
Figure 484385DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 971998DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 243579DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 209261DEST_PATH_IMAGE038
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 984319DEST_PATH_IMAGE005
进行放电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；
步骤S3.4.1至步骤S3.4.3具体为：
S3.4.1、当
Figure 705150DEST_PATH_IMAGE039
或
Figure 73815DEST_PATH_IMAGE040
时：
Figure 233401DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 472752DEST_PATH_IMAGE029
；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统自身承担；
S3.4.2、当
Figure 692381DEST_PATH_IMAGE042
时：
Figure 548342DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 918143DEST_PATH_IMAGE038
；镍氢电池储能系统按照自身额定功率进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统自身承担；
S3.4.3、当
Figure 667793DEST_PATH_IMAGE043
时：
Figure 933689DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 870421DEST_PATH_IMAGE045
；镍氢电池储能系统按照自身额定功率进行放电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；
步骤S3.5.1至步骤S3.5.3具体为：
S3.5.1、当
Figure 512755DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 116912DEST_PATH_IMAGE046
；
Figure 553710DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 915421DEST_PATH_IMAGE047
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 954921DEST_PATH_IMAGE005
进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；
S3.5.2、当
Figure 288950DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 21283DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 73553DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 916744DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；火电机组发电系统的负荷指令为零；
S3.5.3、当
Figure 167597DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 946197DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 344817DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 867065DEST_PATH_IMAGE050
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 300321DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；
步骤S3.6.1至步骤S3.6.3具体为：
S3.6.1、当
Figure 46560DEST_PATH_IMAGE051
时：
Figure 807842DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 992836DEST_PATH_IMAGE031
；镍氢电池储能系统禁止充电；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统承担；
S3.6.2、当
Figure 155964DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 73105DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 711896DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统按照额定功率
Figure 310368DEST_PATH_IMAGE053
进行放电，将镍氢电池的SOC值向下拉至平衡；火电机组发电系统的负荷指令为零；
S3.6.3、当
Figure 452636DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 806257DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 542132DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 68928DEST_PATH_IMAGE055
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 206649DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担。
作为优选，
Figure 793488DEST_PATH_IMAGE056
；将
Figure 751079DEST_PATH_IMAGE011
设置为45℃；
Figure 19250DEST_PATH_IMAGE053
为0～20 MW；
Figure 136110DEST_PATH_IMAGE057
为镍氢电池额定电量的40%～60%；
Figure 503638DEST_PATH_IMAGE021
为镍氢电池额定电量的80%；
Figure 338739DEST_PATH_IMAGE058
为镍氢电池额定电量的20%。
本发明的有益效果是：
本发明由镍氢电池储能系统辅助火电机组发电系统进行一次调频，通过同步向量测量单元先收集电网频率偏差信号，通过下垂控制计算一次调频负荷指令对应的功率变化值，再结合镍氢电池储能系统中镍氢电池组的温度、荷电状态等信息；由协调控制系统根据镍氢电池组的温度、荷电状态等信息，将一次调频出力深度最大化作为基本准则，将镍氢电池组的剩余电量和温度作为控制目标，协调控制镍氢电池储能系统和火电机组发电系统的一次调频出力深度。
本发明的方法综合考虑了机组一次调频功率需求、镍氢电池温度和动态剩余电量（SOC）等情况；当电网频率越过死区处于低频时，镍氢电池储能系统根据系统功率放电，为火电机组发电系统增加输出功率；当电网频率处于高频时，镍氢电池储能系统作为火电机组发电系统的厂用负荷吸收功率，达到一次调频的效果；既可以兼顾储能系统运行寿命和SOC恢复的要求，又能保证机组一次调频的出力深度，是一种高效、可行的协调控制方法。本发明的方法还可以减少火电机组汽轮器阀门的频繁动作，改善阀门运行条件、提升安全可靠性，并有利于提高机组运行主参数稳定性。
附图说明
图1为镍氢电池储能系统辅助火电机组一次调频系统控制策略图；
图2为镍氢电池储能系统辅助火电机组一次调频系统原理图。
附图标记说明：镍氢电池储能系统1、交直流变换装置2、升压变装置3、数据存储和处理模块4、PCS功率控制模块5、协调控制系统6、电池管理系统7、厂用电直流母线8、火电机组发电系统9、同步向量测量单元10。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例一
本申请实施例一提供了一种如图2所示镍氢电池储能系统辅助火电机组一次调频系统，由镍氢电池储能系统1、交直流变换装置2、升压变装置3、数据存储和处理模块4、PCS功率控制模块5、协调控制系统6和火电机组发电系统9组成；其中镍氢电池储能系统1由若干组镍氢电池单体经过串联或并联组成；还设有与镍氢电池储能系统1对应的电池管理系统（BMS）7，电池管理系统（BMS）7包含电压、电流和温度的采集和处理模块；镍氢电池储能系统1与交直流变换装置2、交直流变换装置2与升压变装置3以及升压变装置3与厂用电直流母线8之间通过电缆进行电连接；交直流变换装置2内设有PCS功率控制模块5，PCS功率控制模块包括功率大小可调的充电和放电功能；火电机组发电系统9电连接同步向量测量单元（PMU）10；同步向量测量单元（PMU）10用于对交直流变换装置的功率和通讯进行控制；协调控制系统6分别与数据存储和处理模块4、PCS功率控制模块5和同步向量测量单元10通过通信电缆连接。
实施例二
在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了一种如图1所示镍氢电池储能系统辅助火电机组一次调频系统控制策略：
S1、通过同步向量测量单元10实时监测电网频率，并将同步向量测量单元10监测得到的电网频率与电网的额定频率相减，得到电网频率偏差信号
Figure 348283DEST_PATH_IMAGE001
；由频率偏差信号
Figure 991754DEST_PATH_IMAGE001
通过下垂控制计算出一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 185975DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 852579DEST_PATH_IMAGE003
表示电网频率变化时，发电机组在原来功率的基础上增加或减少的功率大小；
Figure 790448DEST_PATH_IMAGE059
上式中，δ为火电机组发电系统的转速不等率，δ的取值为5%；
Figure 757267DEST_PATH_IMAGE060
是火电机组的额定转速，取值为3000 r/min；
Figure 528914DEST_PATH_IMAGE010
是火电机组的额定负荷，的取值为3000 r/min；
S2、电池管理系统7通过电压、电流和温度的采集和处理模块，实时收集多个镍氢电池单体形成的镍氢电池组的温度和电池剩余电量（SOC），并上传给协调控制系统6；
S3、协调控制系统6根据实时得到的一次调频负荷指令
Figure 338607DEST_PATH_IMAGE002
、镍氢电池组的温度和电池剩余电量（SOC），以一次调频出力深度最大化作为基本准则，电池剩余电量和温度作为控制目标，协调镍氢电池储能系统和火电机组一次调频出力深度；协调控制系统6将一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 424375DEST_PATH_IMAGE004
分配给镍氢电池储能系统1和火电机组发电系统9（DEH）；其中镍氢电池储能系统1分配得到的功率变化值大小为
Figure 370334DEST_PATH_IMAGE005
，火电机组发电系统分配得到的功率变化值大小为
Figure 312883DEST_PATH_IMAGE061
；
S3.1、当镍氢电池组单体最高温度高于
Figure 547555DEST_PATH_IMAGE011
，且
Figure 499330DEST_PATH_IMAGE012
和SOC为任意值时：协调控制系统6分配给镍氢电池储能系统1的功率变化值大小
Figure 909583DEST_PATH_IMAGE013
，协调控制系统6分配给火电机组发电系统的功率变化值大小
Figure 616508DEST_PATH_IMAGE062
；禁止镍氢电池储能系统1执行充电和放电，将镍氢电池储能系统1的温度维持在0～60℃内，防止镍氢电池组温度过高引起寿命衰减加速；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统9自身承担；
S3.2、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 10580DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 500467DEST_PATH_IMAGE015
时，镍氢电池储能系统1和火电机组的出力由步骤S3.2.1至步骤S3.2.3进行分配；
S3.2.1、当
Figure 421019DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 908632DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 649055DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 942633DEST_PATH_IMAGE005
进行充电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；其中
Figure 327478DEST_PATH_IMAGE026
表示镍氢电池储能系统的额定功率；
S3.2.2、当
Figure 376205DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 541607DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 576560DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统1禁止放电，并按照额定功率
Figure 940545DEST_PATH_IMAGE026
进行充电，快速将镍氢电池的SOC值向上拉至平衡；火电机组发电系统9的负荷指令为零；
S3.2.3、当
Figure 35540DEST_PATH_IMAGE030
时:
Figure 422659DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 385936DEST_PATH_IMAGE031
；镍氢电池储能系统1禁止放电，一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统9承担；
S3.3、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 745373DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 135903DEST_PATH_IMAGE063
时，镍氢电池储能系统1和火电机组的出力由步骤S3.3.1至步骤S3.3.3进行分配；其中
Figure 213580DEST_PATH_IMAGE064
表示最佳工作区间的下限电池剩余电量值；
Figure 714969DEST_PATH_IMAGE018
表示镍氢电池未发生放电的剩余电量上限值；镍氢电池储能系统在一次调频指令为零时，将镍氢电池SOC快速向上拉至平衡防止过放；镍氢电池储能系统的剩余电量越低，能响应一次调频负向的指令越低，这样可以防止镍氢电池组剩余电量过低；
步骤S3.3.1、当
Figure 991229DEST_PATH_IMAGE051
时：
Figure 162448DEST_PATH_IMAGE065
，
Figure 852055DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 32501DEST_PATH_IMAGE066
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 428847DEST_PATH_IMAGE005
进行充电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；
步骤S3.3.2、当
Figure 161179DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 682291DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 791061DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 41914DEST_PATH_IMAGE005
进行充电；火电机组发电系统9的负荷指令为零；
步骤S3.3.3、当
Figure 820514DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 953555DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 475803DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 581162DEST_PATH_IMAGE038
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 655298DEST_PATH_IMAGE005
进行放电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；
S3.4、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 416580DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 273678DEST_PATH_IMAGE017
<SOC<
Figure 827019DEST_PATH_IMAGE019
时，镍氢电池储能系统1和火电机组的出力由步骤S3.4.1至步骤S3.4.3进行分配；
Figure 947422DEST_PATH_IMAGE019
表示最佳工作区间的上限电池剩余电量值；
S3.4.1、当
Figure 55055DEST_PATH_IMAGE039
或
Figure 715843DEST_PATH_IMAGE040
时：
Figure 999057DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 149416DEST_PATH_IMAGE029
；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统9自身承担；
S3.4.2、当
Figure 885291DEST_PATH_IMAGE042
时：
Figure 349770DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 635562DEST_PATH_IMAGE038
；镍氢电池储能系统1按照自身额定功率进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9自身承担；
S3.4.3、当
Figure 832188DEST_PATH_IMAGE043
时：
Figure 179992DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 448163DEST_PATH_IMAGE045
；镍氢电池储能系统1按照自身额定功率进行放电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；
S3.5、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 440390DEST_PATH_IMAGE011
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC在最佳工作上限
Figure 932551DEST_PATH_IMAGE067
和禁充区间
Figure 643018DEST_PATH_IMAGE020
之间时，镍氢电池储能系统1和火电机组发电系统9的出力按照步骤S3.5.1至步骤S3.5.3进行分配；其中
Figure 449300DEST_PATH_IMAGE021
为镍氢电池储能系统1的禁止充电下限；
S3.5.1、当
Figure 420667DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 224675DEST_PATH_IMAGE046
；
Figure 281493DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 891465DEST_PATH_IMAGE047
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 592705DEST_PATH_IMAGE005
进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；镍氢电池储能系统的剩余电量越高，能响应一次调频正向指令越低，这样既可以防止镍氢电池组剩余电量过高，又能保证储能系统最大化出力，有利于提高全生命周期镍氢电池的使用寿命；
S3.5.2、当
Figure 692248DEST_PATH_IMAGE068
时：
Figure 111728DEST_PATH_IMAGE069
，
Figure 587709DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统1按照分配到的
Figure 205772DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；火电机组发电系统9的负荷指令为零；镍氢电池储能系统在一次调频指令为零时将根据SOC大小分配功率，有利于快速将SOC向下拉至平衡防止过充；
S3.5.3、当
Figure 617162DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 382993DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 538030DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 10600DEST_PATH_IMAGE050
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 717525DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；
S3.6、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 846018DEST_PATH_IMAGE011
，且
Figure 663801DEST_PATH_IMAGE020
≤SOC≤
Figure 256457DEST_PATH_IMAGE022
时，镍氢电池储能系统1和火电机组发电系统9的出力按照步骤S3.6.1至步骤S3.6.3进行分配；
S3.6.1、当
Figure 744070DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 484493DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 981333DEST_PATH_IMAGE031
；镍氢电池储能系统1禁止充电；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统9承担；
S3.6.2、当
Figure 428495DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 477222DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 314728DEST_PATH_IMAGE029
；镍氢电池储能系统1按照额定功率
Figure 474314DEST_PATH_IMAGE053
进行放电，将镍氢电池的SOC值向下拉至平衡；火电机组发电系统9的负荷指令为零；
S3.6.3、当
Figure 41562DEST_PATH_IMAGE030
时：
Figure 870978DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 585993DEST_PATH_IMAGE025
或
Figure 424636DEST_PATH_IMAGE055
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 846390DEST_PATH_IMAGE005
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统9承担；
S4、协调控制系统6将步骤S3分配的一次调频负荷指令对应的功率变化值分别发送给储能变流器中的PCS功率控制模块5和火电机组发电系统9，分别进行镍氢电池储能系统1的功率调整和火电机组发电系统9的功率调整，完成一次调频储能系统的协调控制。

Claims (8)

1.镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过同步向量测量单元（10）实时监测电网频率，并将同步向量测量单元（10）监测得到的电网频率与电网的额定频率相减，得到电网频率偏差信号
Figure 765789DEST_PATH_IMAGE001
；由频率偏差信号
Figure 171363DEST_PATH_IMAGE001
通过下垂控制计算出一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 344855DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 824378DEST_PATH_IMAGE002
表示电网频率变化时，发电机组在原来功率的基础上增加或减少的功率大小；
S2、电池管理系统（7）通过电压、电流和温度的采集和处理模块，实时收集多个镍氢电池单体形成的镍氢电池组的温度和电池剩余电量，并上传给协调控制系统（6）；
S3、协调控制系统（6）根据实时得到的一次调频负荷指令
Figure 385810DEST_PATH_IMAGE002
、镍氢电池组的温度和电池剩余电量；协调控制系统（6）将一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 685204DEST_PATH_IMAGE002
分配给镍氢电池储能系统（1）和火电机组发电系统（9）；其中镍氢电池储能系统（1）分配得到的功率变化值大小为
Figure 990283DEST_PATH_IMAGE003
，火电机组发电系统分配得到的功率变化值大小为
Figure 324313DEST_PATH_IMAGE004
；
S4、协调控制系统（6）将步骤S3分配的一次调频负荷指令对应的功率变化值分别发送给PCS功率控制模块（5）和火电机组发电系统（9），分别进行镍氢电池储能系统（1）的功率调整和火电机组发电系统（9）的功率调整。
2.根据权利要求1所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于：
镍氢电池辅助火电机组的一次调频储能系统由镍氢电池储能系统（1）、交直流变换装置（2）、升压变装置（3）、数据存储和处理模块（4）、PCS功率控制模块（5）、协调控制系统（6）和火电机组发电系统（9）组成；
其中镍氢电池储能系统（1）由若干组镍氢电池单体经过串联或并联组成；还设有与镍氢电池储能系统（1）对应的电池管理系统（7），电池管理系统（7）包含电压、电流和温度的采集和处理模块；
镍氢电池储能系统（1）与交直流变换装置（2）、交直流变换装置（2）与升压变装置（3）以及升压变装置（3）与厂用电直流母线（8）之间通过电缆进行电连接；交直流变换装置（2）内设有PCS功率控制模块（5）；火电机组发电系统（9）电连接同步向量测量单元（10）；
协调控制系统（6）分别与数据存储和处理模块（4）、PCS功率控制模块（5）和同步向量测量单元（10）通过通信电缆连接。
3.根据权利要求2所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于：镍氢电池储能系统的直流侧电压为500～1500V；镍氢电池单体充放电倍率为1～20C。
4.根据权利要求1所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于，步骤S1中一次调频负荷指令对应的功率变化值
Figure 56645DEST_PATH_IMAGE002
的计算公式为：
Figure 905653DEST_PATH_IMAGE005
上式中，δ为火电机组发电系统的转速不等率，δ的范围为3～6%；
Figure 889789DEST_PATH_IMAGE006
是火电机组的额定转速；
Figure 202959DEST_PATH_IMAGE007
是火电机组的额定负荷。
5.根据权利要求4所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于：δ的取值为5%；
Figure 715980DEST_PATH_IMAGE006
的取值为3000 r/min；
Figure 380179DEST_PATH_IMAGE007
的取值为660 MW。
6.根据权利要求1所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：
S3.1、当镍氢电池组单体最高温度高于
Figure 699165DEST_PATH_IMAGE008
，且
Figure 7787DEST_PATH_IMAGE009
和SOC为任意值时：协调控制系统（6）分配给镍氢电池储能系统（1）的功率变化值大小
Figure 816343DEST_PATH_IMAGE010
，协调控制系统（6）分配给火电机组发电系统的功率变化值大小
Figure 843205DEST_PATH_IMAGE011
；禁止镍氢电池储能系统（1）执行充电和放电，将镍氢电池储能系统（1）的温度维持在0～60℃内；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统（9）自身承担；
S3.2、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 28198DEST_PATH_IMAGE008
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 988064DEST_PATH_IMAGE012
时，镍氢电池储能系统（1）和火电机组的出力由步骤S3.2.1至步骤S3.2.3进行分配；
S3.3、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 374046DEST_PATH_IMAGE008
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 747258DEST_PATH_IMAGE013
时，镍氢电池储能系统（1）和火电机组的出力由步骤S3.3.1至步骤S3.3.3进行分配；其中
Figure 611309DEST_PATH_IMAGE014
表示最佳工作区间的下限电池剩余电量值；
Figure 19157DEST_PATH_IMAGE015
表示镍氢电池未发生放电的剩余电量上限值；镍氢电池储能系统在一次调频指令为零时，将镍氢电池SOC快速向上拉至平衡防止过放；
S3.4、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 44882DEST_PATH_IMAGE008
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC满足
Figure 905390DEST_PATH_IMAGE014
<SOC<
Figure 369870DEST_PATH_IMAGE016
时，镍氢电池储能系统（1）和火电机组的出力由步骤S3.4.1至步骤S3.4.3进行分配；
Figure 507590DEST_PATH_IMAGE016
表示最佳工作区间的上限电池剩余电量值；
S3.5、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 94429DEST_PATH_IMAGE008
，且镍氢电池组的电池剩余电量SOC在最佳工作上限
Figure 52021DEST_PATH_IMAGE016
和禁充区间
Figure 54612DEST_PATH_IMAGE017
之间时，镍氢电池储能系统（1）和火电机组发电系统（9）的出力按照步骤S3.5.1至步骤S3.5.3进行分配；其中
Figure 171472DEST_PATH_IMAGE018
为镍氢电池储能系统（1）的禁止充电下限；
S3.6、当镍氢电池组单体最高温度低于
Figure 70158DEST_PATH_IMAGE008
，且
Figure 639680DEST_PATH_IMAGE017
≤SOC≤时，镍氢电池储能系统（1）和火电机组发电系统（9）的出力按照步骤S3.6.1至步骤S3.6.3进行分配。
7.根据权利要求6所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于：
步骤S3.2.1至步骤S3.2.3具体为：
S3.2.1、当
Figure 383645DEST_PATH_IMAGE019
时：
Figure 292695DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 221337DEST_PATH_IMAGE021
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 419100DEST_PATH_IMAGE003
进行充电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统承担；其中
Figure 825811DEST_PATH_IMAGE022
表示镍氢电池储能系统的额定功率；
S3.2.2、当
Figure 792630DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 157752DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 577232DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统（1）禁止放电，并按照额定功率
Figure 725317DEST_PATH_IMAGE022
进行充电，快速将镍氢电池的SOC值向上拉至平衡；火电机组发电系统（9）的负荷指令为零；
S3.2.3、当
Figure 671276DEST_PATH_IMAGE026
时:
Figure 82666DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 114075DEST_PATH_IMAGE011
；镍氢电池储能系统（1）禁止放电，一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统（9）承担；
步骤S3.3.1至步骤S3.3.3具体为：
步骤S3.3.1、当
Figure 737955DEST_PATH_IMAGE027
时：
Figure 804000DEST_PATH_IMAGE028
Figure 386291DEST_PATH_IMAGE029
或
Figure 577101DEST_PATH_IMAGE030
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 394884DEST_PATH_IMAGE031
进行充电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担；
步骤S3.3.2、当
Figure 925223DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 537470DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 418838DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 712416DEST_PATH_IMAGE003
进行充电；火电机组发电系统（9）的负荷指令为零；
步骤S3.3.3、当
Figure 487474DEST_PATH_IMAGE026
时：
Figure 880409DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 373707DEST_PATH_IMAGE021
或
Figure 205397DEST_PATH_IMAGE034
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 975907DEST_PATH_IMAGE003
进行放电；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担；
步骤S3.4.1至步骤S3.4.3具体为：
S3.4.1、当
Figure 664377DEST_PATH_IMAGE035
或
Figure 785917DEST_PATH_IMAGE036
时：
Figure 483615DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 843052DEST_PATH_IMAGE025
；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统（9）自身承担；
S3.4.2、当
Figure 233582DEST_PATH_IMAGE038
时：
Figure 107997DEST_PATH_IMAGE024
，；镍氢电池储能系统（1）按照自身额定功率进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）自身承担；
S3.4.3、当
Figure 750331DEST_PATH_IMAGE039
时：
Figure 88908DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 525706DEST_PATH_IMAGE041
；镍氢电池储能系统（1）按照自身额定功率进行放电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担；
步骤S3.5.1至步骤S3.5.3具体为：
S3.5.1、当
Figure 215313DEST_PATH_IMAGE019
时：
Figure 192497DEST_PATH_IMAGE042
；
Figure 526526DEST_PATH_IMAGE021
或
Figure 993279DEST_PATH_IMAGE043
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 45549DEST_PATH_IMAGE003
进行充电响应，未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担；
S3.5.2、当
Figure 560844DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 139593DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 652614DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统（1）按照分配到的
Figure 316813DEST_PATH_IMAGE003
进行放电响应；火电机组发电系统（9）的负荷指令为零；
S3.5.3、当
Figure 635799DEST_PATH_IMAGE026
时：
Figure 944421DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 752977DEST_PATH_IMAGE021
或
Figure 514259DEST_PATH_IMAGE034
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 636936DEST_PATH_IMAGE003
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担；
步骤S3.6.1至步骤S3.6.3具体为：
S3.6.1、当
Figure 924698DEST_PATH_IMAGE019
时：
Figure 45101DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 418313DEST_PATH_IMAGE011
；镍氢电池储能系统（1）禁止充电；一次调频的负荷指令全部由火电机组发电系统（9）承担；
S3.6.2、当
Figure 79102DEST_PATH_IMAGE023
时：
Figure 96736DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 512674DEST_PATH_IMAGE025
；镍氢电池储能系统（1）按照额定功率
Figure 248549DEST_PATH_IMAGE046
进行放电，将镍氢电池的SOC值向下拉至平衡；火电机组发电系统（9）的负荷指令为零；
S3.6.3、当
Figure 64362DEST_PATH_IMAGE026
时：
Figure 936503DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 461025DEST_PATH_IMAGE021
或
Figure 808830DEST_PATH_IMAGE041
；镍氢电池储能系统按照分配到的
Figure 749104DEST_PATH_IMAGE003
进行放电响应；未响应的那部分负荷指令由火电机组发电系统（9）承担。
8.根据权利要求7所述镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法，其特征在于：
Figure 538069DEST_PATH_IMAGE047
；将
Figure 561388DEST_PATH_IMAGE008
设置为45℃；
Figure 6276DEST_PATH_IMAGE046
为0～20 MW；
Figure 874875DEST_PATH_IMAGE048
为镍氢电池额定电量的40%～60%；
Figure 987188DEST_PATH_IMAGE018
为镍氢电池额定电量的80%；
Figure 587933DEST_PATH_IMAGE049
为镍氢电池额定电量的20%。
CN202210732164.8A 2022-06-27 2022-06-27 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法 Active CN114825382B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210732164.8A CN114825382B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210732164.8A CN114825382B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114825382A true CN114825382A (zh) 2022-07-29
CN114825382B CN114825382B (zh) 2022-09-20

Family

ID=82521259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210732164.8A Active CN114825382B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114825382B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117175646A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 用于混合储能系统的储能参与一次调频控制方法及系统

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437585A (zh) * 2010-11-19 2012-05-02 上海市电力公司 镍氢电池储能监控系统
CN102891495A (zh) * 2012-09-18 2013-01-23 中国电力科学研究院 一种电池储能系统参与电网一次调频优化控制方法
CN103457281A (zh) * 2013-05-21 2013-12-18 国家电网公司 一种超级电容储能系统参与电力一次调频的协调控制方法
CN107834584A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 赫普科技发展（北京）有限公司 基于agc控制的辅助调峰调频设施系统
JP3219004U (ja) * 2017-12-25 2018-11-22 赫普科技発展（北京）有限公司 電解法による水素製造に基づく電力網周波数変調システム
CN109412185A (zh) * 2018-12-17 2019-03-01 万克能源科技有限公司 一种提高电厂agc调频性能的储能装置、控制系统及控制方法
CN109510249A (zh) * 2018-12-07 2019-03-22 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种分布式储能系统参与电网调频控制方法及装置
CN208806612U (zh) * 2018-08-29 2019-04-30 赫普科技发展（北京）有限公司 一种基于agc控制的辅助调峰调频设施系统
JP2019115249A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 赫普科技発展（北京）有限公司 電力網に周波数変調を行う方法、装置及びそのシステム
CN112260324A (zh) * 2020-10-29 2021-01-22 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 利用储能消弭新能源并网风险的调频方法
CN112615399A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 国网江苏省电力有限公司 一种储能系统参与电网调频优化控制方法、系统及存储介质
WO2021164307A1 (zh) * 2020-02-19 2021-08-26 中国电力科学研究院有限公司 光伏发电与储能协调参与电网一次调频的控制方法和装置
CN114362259A (zh) * 2021-06-22 2022-04-15 清华四川能源互联网研究院 一种含固体氧化物燃料电池和储能的火电厂联合调频系统及其管控方法
CN114640115A (zh) * 2022-05-19 2022-06-17 浙江浙能技术研究院有限公司 一种面向一次调频储能系统功率和能量配置的方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437585A (zh) * 2010-11-19 2012-05-02 上海市电力公司 镍氢电池储能监控系统
CN102891495A (zh) * 2012-09-18 2013-01-23 中国电力科学研究院 一种电池储能系统参与电网一次调频优化控制方法
CN103457281A (zh) * 2013-05-21 2013-12-18 国家电网公司 一种超级电容储能系统参与电力一次调频的协调控制方法
CN107834584A (zh) * 2017-11-30 2018-03-23 赫普科技发展（北京）有限公司 基于agc控制的辅助调峰调频设施系统
JP3219004U (ja) * 2017-12-25 2018-11-22 赫普科技発展（北京）有限公司 電解法による水素製造に基づく電力網周波数変調システム
JP2019115249A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 赫普科技発展（北京）有限公司 電力網に周波数変調を行う方法、装置及びそのシステム
CN208806612U (zh) * 2018-08-29 2019-04-30 赫普科技发展（北京）有限公司 一种基于agc控制的辅助调峰调频设施系统
CN109510249A (zh) * 2018-12-07 2019-03-22 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种分布式储能系统参与电网调频控制方法及装置
CN109412185A (zh) * 2018-12-17 2019-03-01 万克能源科技有限公司 一种提高电厂agc调频性能的储能装置、控制系统及控制方法
WO2021164307A1 (zh) * 2020-02-19 2021-08-26 中国电力科学研究院有限公司 光伏发电与储能协调参与电网一次调频的控制方法和装置
CN112260324A (zh) * 2020-10-29 2021-01-22 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 利用储能消弭新能源并网风险的调频方法
CN112615399A (zh) * 2020-11-24 2021-04-06 国网江苏省电力有限公司 一种储能系统参与电网调频优化控制方法、系统及存储介质
CN114362259A (zh) * 2021-06-22 2022-04-15 清华四川能源互联网研究院 一种含固体氧化物燃料电池和储能的火电厂联合调频系统及其管控方法
CN114640115A (zh) * 2022-05-19 2022-06-17 浙江浙能技术研究院有限公司 一种面向一次调频储能系统功率和能量配置的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BURCU GUNDOGDU等: "Bi-Directional Power Control of Grid-Tied Battery Energy Storage System Operating in Frequency Regulation", 《2018 INTERNATIONAL ELECTRICAL ENGINEERING CONGRESS (IEECON)》 *
何林轩等: "飞轮储能辅助火电机组一次调频过程仿真分析", 《储能科学与技术》 *
孟高军等: "电池储能参与电网一次调频的优化综合控制策略", 《电工电能新技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117175646A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 用于混合储能系统的储能参与一次调频控制方法及系统
CN117175646B (zh) * 2023-11-02 2024-03-12 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 用于混合储能系统的储能参与一次调频控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114825382B (zh) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107222013B (zh) 独立光伏混合储能系统能量控制方法
CN103457281B (zh) 一种超级电容储能系统参与电力一次调频的协调控制方法
CN103683309B (zh) 一种应用于微电网中混合储能系统的有功分级分配方法
Meng et al. Energy storage auxiliary frequency modulation control strategy considering ACE and SOC of energy storage
CN110867873B (zh) 一种远洋孤岛微电网频率控制方法
CN115946562B (zh) 一种混合储能充电桩系统及协调控制方法
CN110797894A (zh) 一种超级电容联合锂电储能进行火电调频的系统
CN113541287A (zh) 一种直流微电网光伏发电混合储能系统及控制策略
CN111900710A (zh) 一种并网型直流微电网协调控制方法
WO2019075879A1 (zh) 一种交直流混合微电网运行模式转换方法
CN103560533B (zh) 基于变化率控制储能电站平滑风光发电波动的方法及系统
CN109245160A (zh) 一种平抑光伏功率波动的光储并网控制方法及装置
CN114825382B (zh) 镍氢电池辅助火电机组一次调频储能系统的协调控制方法
CN115313453A (zh) 一种基于soc改进下垂控制算法的多储能系统协调控制方法
CN111900751A (zh) 储能梯次利用系统dc/dc变换器自均流的类同步机控制方法
He et al. Research on the frequency regulation strategy of large-scale Battery energy storage in the power grid system
Han et al. Energy storage frequency response control considering battery aging of electric vehicle
CN111049180A (zh) 一种基于混合储能的孤岛微电网电压频率控制方法和系统
CN111900748B (zh) 一种适用于梯次利用储能电站的电网支撑控制方法及系统
CN111106616B (zh) 稳定光伏电站输出的组串架构混合电池储能系统
CN113364052A (zh) 一种基于能量枢纽综合能源的运行决策系统
CN113422378A (zh) 一种能量枢纽的综合能源系统
CN113364053B (zh) 一种实现能量枢纽综合能源的运行决策方法
CN117353337B (zh) 一种提高电化学储能系统运行效率的控制方法
Wang et al. Research on Multi-level Regulation Strategy of Electric Vehicles Supporting Grid Frequency Modulation

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
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231205

Address after: 750411 Lingzhou Comprehensive Industrial Park (a), Ningdong energy and chemical industry base, Lingwu City, Yinchuan City, Ningxia Hui Autonomous Region

Patentee after: Ningxia Zaoquan Power Generation Co.,Ltd.

Patentee after: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd.

Patentee after: Zhejiang Baimahu Laboratory Co.,Ltd.

Address before: 5 / F, building 1, No. 2159-1, yuhangtang Road, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd.

Patentee before: Ningxia Zaoquan Power Generation Co.,Ltd.