CN114865658A - 储能集群的集中惯量调频控制方法及装置 - Google Patents

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CN114865658A CN202210591007.XA CN202210591007A CN114865658A CN 114865658 A CN114865658 A CN 114865658A CN 202210591007 A CN202210591007 A CN 202210591007A CN 114865658 A CN114865658 A CN 114865658A
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Abstract

本公开提出一种储能集群的集中惯量调频控制方法及装置，涉及电力系统与储能技术领域。该方法包括：根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。本公开实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。

Description

储能集群的集中惯量调频控制方法及装置
技术领域
本公开涉及电力系统与储能技术领域，尤其涉及一种储能集群的集中惯量调频控制方法及装置。
背景技术
随着储能技术的飞速发展，储能集群在实现电力资源的高效利用方面，起到了重要的作用。储能集群指的是在一个较大的地理范围分布的多个储能电站组成的整体。
但是，目前现有技术中，每个储能单元需要独立设置虚拟同步发电机控制器，改造工作量大。同时，各点频率存在差异，储能集群内部各个储能电站出力不一致，极端情况下甚至出现反调节的现象。
发明内容
本公开提供了一种储能集群的集中惯量调频控制方法、装置、电子设备和存储介质。
根据本公开的第一方面，提供了一种储能集群的集中惯量调频控制方法。该方法包括：根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
在一些实施例中，该方法还包括：通过交流电网频率检测器，获得交流系统频率实际值，根据交流系统频率实际值和设定的交流系统参考频率，计算频率误差，根据频率误差，计算得到频率变化量。
在一些实施例中，计算有功功率输出值和/或吸收值包括：当满足调控条件时，根据频率变化量，获得储能工作参数，根据储能工作参数，计算有功功率输出值和/或吸收值。
在一些实施例中，该方法还包括：当频率变化量绝对值大于等于设定阈值时，确定满足调控条件，当频率变化量绝对值小于设定阈值时，确定不满足调控条件。
在一些实施例中，获得储能工作参数包括：根据频率变化量，计算交流系统频率偏差值，根据交流系统频率偏差值，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差值，通过下垂控制模块，计算参考转速偏差值。
在一些实施例中，根据储能工作参数，计算有功功率输出值和/或吸收值包括：根据各个储能电站的有功功率裕度值，计算各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量，作为有功功率输出值和/或吸收值。
在一些实施例中，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站包括：将各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量分别叠加至各个储能电站的有功功率控制指令，并发送至各个储能电站。
根据本公开的实施例，通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
根据本公开的第二方面，提供了一种储能集群的集中惯量调频控制装置，包括：计算单元，用于根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值；发送单元，用于将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
根据本公开的实施例，该装置通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述第一方面的方法。
根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行前述第一方面的方法。
根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现如前述第一方面的方法。
根据本公开的实施例，通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1为本公开实施例提供的一种分布式多储能电站组成储能集群的结构图；
图2为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图；
图4为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图；
图5为本公开实施例提供的一种储能集群有功功率分配控制的架构图；
图6为本公开实施例提供的一种单一储能单元控制的架构图；
图7为本公开实施例提供的一种集中式惯量调频控制的架构图；
图8为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制装置的结构示意图；
图9为本公开实施例提供的示例电子设备900的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
下面参考附图描述本公开实施例的一种储能集群的集中惯量调频控制方法、装置、电子设备和存储介质。
随着储能技术的飞速发展，储能集群在实现电力资源的高效利用方面，起到了重要的作用。储能集群指的是在一个较大的地理范围分布的多个储能电站组成的整体。
目前，当储能系统参与电网的调频时，通常基于本地控制，根据储能电站所在并网点的电压和频率来调节其有功出力。在需要储能系统向电网提供转动惯量的时候，往往采用虚拟同步发电机的方法实现，其做法是在每个储能单元的控制器上设置模拟同步发电机惯量特性的环节，如虚拟同步发电机等。
相关技术中，每个储能单元需要独立设置虚拟同步发电机控制器，改造工作量较大。同时，各点频率存在差异，储能集群内部各个储能电站出力不一致，极端情况下甚至出现反调节的现象。因此需要一种储能集群的集中惯量调频控制方法，在储能集群的枢纽并网点，检测电网频率。
为解决现有技术中的相关技术问题，本公开提出一种储能集群的集中惯量调频控制方法，通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑，对未来实际工程具有指导与借鉴意义。
本公开提出的方法主要应用于储能集群系统中的集中式储能集群集中惯量调频控制中心，其中储能集群系统包括集中式储能集群集中惯量调频控制中心和多个储能单元。储能单元通过统一交流母线和信息交互网络与集中式储能集群协调控制中心相连。据此，本公开提供了具体的储能集群系统的示意图。如图1示出了一种分布式多储能电站组成储能集群的结构图。上述方法仅作为本公开的示例，不构成对本公开的限制。
下面结合附图详细描述实现本公开提出的一种储能集群的集中惯量调频控制方法、装置、电子设备、存储介质以及程序产品。
图2为本公开实施例所提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤101，根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值。
在本公开的一种实现方式中，本公开实施例通过集中式储能集群集中惯量调频控制中心计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值。
其中，枢纽并网点的交流电网频率变化量也是是通过集中式储能集群集中惯量调频控制中心计算获得的。
储能集群指的是在一个较大的地理范围分布的多个储能电站组成的整体。集群式储能系统方案的核心在于将集群大规模化、智能、共享技术直接应用于储能解决方案上，采用模块集群大规模化、BMS智能化、共享化、群闭环自控式设计等创新技术，实现储能系统全生命周期内更高放电优化系统整体成本并提高安全性。
步骤102，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
在本公开的一种实施方式中，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值作为储能电站控制器有功外环指令偏差信号，叠加至各个储能电站。
因此，根据本公开的实施例，通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
图3为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图。图3基于图2所示的实施例，对执行步骤101之前和步骤101进行进一步定义。在图3所示的实施例中，执行步骤101之前包括步骤201、步骤202以及步骤203，步骤101包括步骤204和步骤205。
如图3所示，该方法包括如下步骤。
步骤201，通过交流电网频率检测器，获得交流系统频率实际值。
在本公开的一些实施方式中，根据交流电网频率检测器检测交流系统实际值，交流系统实际值表示为fgrid。其中，交流电网频率检测器是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。
步骤202，根据交流系统频率实际值和设定的交流系统参考频率，计算频率误差。
在本公开的一些实施方式中，根据交流电网频率检测器所检测的交流系统实际值与设定的交流系统参考频率，计算频率误差，其公式为，
Δf＝f0-fgrid。
其中，Δf表示为频率误差，fgrid表示为交流系统实际值，f0表示为设定的交流系统参考频率，参考国家标准，定义交流系统频率运行标准为50Hz。
步骤203，根据频率误差，计算得到频率变化量。
在本公开的一些实施方式中，将所得频率误差Δf与时间作微分，可得到频率变化量，公式为：
Figure BDA0003667400430000051
其中，fRoCoF表示为频率变化量。
步骤204，当满足调控条件时，根据频率变化量，获得储能工作参数。
在本公开的一些实施方式中，根据现有标准和定义，频率变化量是交流系统动态频率响应的重要指标。当频率变化量绝对值大于等于设定阈值时，确定满足调控条件；当频率变化量绝对值小于设定阈值时，确定不满足调控条件。
具体的，为确保在电网频率变化较大时快速进行储能集群的集中惯量调频控制，以实现交流电网频率变化快速支撑以阻止交流电网频率继续恶化，引入调控条件。当|fRoCoF|大于等于0.05Hz时，交流系统出现了扰动，且频率变化速度过大，采用储能集群的集中惯量调频控制方法，附加反馈环节解锁。若|fRoCoF|小于0.05Hz，交流系统频率波动在可接受范围内，无需采用储能集群的集中惯量调频控制方法，附加反馈环节闭锁。
其中，0.05Hz是参考国家标准设定的。反馈环节是指将输出量引出并转换成相应的量后，反馈到输入端与输入端进行比较。闭环控制系统中，反馈环节一般包括检测、分压等单元，其中检测装置是关键性元件，其精度和特性直接影响控制系统品质，常用的检测装置有测量温度的热电偶、测量转速的测速发电机等。
步骤205，根据储能工作参数，计算有功功率输出值和/或吸收值。
在本公开的一些实施方式中，储能工作参数主要包括频率参数和转速参数，以及计算所需的预设参数。
步骤206，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
步骤206与上述步骤102具有相同或相似的功能，其实施方式可参照上述实施例执行，在此不再赘述。
综上所述，根据本公开的实施例，通过交流电网频率检测器，获得交流系统频率实际值，根据交流系统频率实际值和设定的交流系统参考频率，计算频率误差，根据频率误差，计算得到频率变化量，根据当满足调控条件时，根据频率变化量，获得储能工作参数，根据储能工作参数，计算有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现了将多个分布式储能集群等效为一个整体，对频率以及所需工作参数进行计算，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
图4为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制方法的流程示意图。图4基于图3所示的实施例，对步骤204和步骤205以及步骤206进行进一步定义，其中，步骤204可以具体包括步骤301和步骤302以及步骤303，步骤205包括步骤304，步骤206包括步骤305。
如图4所示，该方法包括如下步骤。
步骤301，根据频率变化量，计算交流系统频率偏差值。
在本公开的一种实施方式中，根据频率变化量fRoCoF和调控条件，通过对频率变化量开展时间积分运算后，可得到交流系统频率偏差量，公式为：
ΔfR＝ffRoCoF。
其中，fRoCoF表示为频率变化量，ΔfR表示为交流系统频率偏差量。
步骤302，根据交流系统频率偏差值，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差值。
在本公开的一种实施方式中，根据交流系统频率偏差计算量ΔfR，枢纽并网点所测量的交流电网实际系统频率作为反馈控制量，参考同步发电机运行特性，根据频率-同步机发电转速(f-ω)变换系数，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差，公式为：
Δωf＝Kf*(f0-fgrid)。
其中，Δωf表示为参与交流系统频率支撑所需的转速偏差，Kf表示为频率-同步机发电转速(f-ω)变换系数，fgrid表示为交流系统实际值，f0表示为设定的交流系统参考频率。
同步发电机运行特性是指转速恒定、负载功率因数不变三个主要变量：定子端电压、负载电流、励磁电流之中保持一个量为常数，求其它两个量之间的函数关系是运行特性。
步骤303，通过下垂控制模块，计算参考转速偏差值。
在本公开的一种实施方式中，根据转速-有功功率(ω-P)下垂控制模块，实现频率的快速支撑调节和储能集群功率的输出值和/或吸收值调节，即公式为：
Δωref＝ω-ω0＝-R*(PBESS,A-Pref)。
其中，R是有功功率和频率下垂控制系数，ω是本发明中集中惯量调频控制器实际转速值，ω0是本发明中集中惯量调频控制器参考转速值。据此，储能集群系统输出的有功功率PBESS,A通过下垂控制器得到参考转速偏差值Δωref。
下垂控制是指发电机有功输出P随着负荷增加而使其转速下降的响应特性，即有功功率-频率下垂特性。
步骤304，根据各个储能电站的有功功率裕度值，计算各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量，作为有功功率输出值和/或吸收值。
在本公开的一种实施方式中，参考同步发电机转子运动学方程，虚拟惯性控制模块可以控制频率变化的动态过程，有功功率参考值Pref与储能集群实际输出功率PBESS,A之差通过一个惯性环节后，可以得到频率的偏差。据此，功率突变时，惯性环节的作用可以使频率快速地过渡到新的稳态值，其公式为：
ω＝-(PBESS-Pref)*(Tjs+KD)。
其中，Tj表示为集中惯量调频控制器的转子运动方程的时间常数，s表示为与时间相关的参数，即控制系统中的固定参数，KD表示为阻尼系数。
惯性环节的输出一开始并不与输入同步按比例变化，直到过渡过程结束，y(t)才能与x(t)保持比例。这就是惯性的反映。惯性环节的时间常数就是惯性大小的量度。凡是具有惯性环节特性的实际系统，都具有一个存储元件或称容量元件，进行物质或能量的存储，如电容、热容等。由于系统的阻力，流入或流出存储元件的物质或能量不可能为无穷大，存储量的变化必须经过一段时间才能完成，这就是惯性存在的原因。
储能单元选择器则根据单个分布式储能电站的有功功率裕度值Pm1、Pm2、Pm3、Pm4至Pmn，即单个分布式储能电站在实时可发出的有功功率最大值，结合集中式储能集群协调控制中心所设定的有功功率分配控制参数KP，计算各个分布式储能电站参与交流系统频率支撑所需有功功率的附加量ΔPf1、ΔPf2、ΔPf3、ΔPf4至ΔPfn，公式为：
ΔPf1＝KP*Pm1
ΔPf2＝KP*Pm2
ΔPf3＝KP*Pm3
ΔPf4＝KP*Pm4
ΔPfn＝KP*Pmn
ΔPf＝ΔPf1+ΔPf2+ΔPf3+ΔPf4+…+ΔPfn。
其中，ΔPf1、ΔPf2、ΔPf3、ΔPf4至ΔPfn表示为各个分布式储能电站参与交流系统频率支撑所需有功功率的附加量，KP表示为集中式储能集群协调控制中心所设定的有功功率分配控制参数，ΔPf表示为分布式储能电站输出有功功率设定值。
单个分布式储能电站的有功功率裕度值Pm1、Pm2、Pm3、Pm4至Pmn是根据储能控制中心的储能条件设定的。
在本公开的一种实施方式中，本公开提供了具体的储能集群有功功率分配控制的架构图。如图5示出了一种储能集群有功功率分配控制的架构图。上述方法仅作为本公开的示例，不构成对本公开的限制。
步骤305，将各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量分别叠加至各个储能电站的有功功率控制指令，并发送至各个储能电站。
在本公开的一种实施方式中，遍历所有计算步骤，计算得出分布式储能电站输出有功功率设定值后，将所得到的参与交流系统调频的储能有功功率值ΔPf1、ΔPf2、ΔPf3、ΔPf4至ΔPfn作为有功功率输出值和/或吸收值。将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值作为储能电站控制器有功外环指令偏差信号，分别叠加至每个分布式储能电站的有功功率控制指令上。
结合传统储能电站单元控制器控制方法，将有功功率外环部分对应的电流输出信号idref与无功功率外环部分对应的电流输出信号iqref通过每个储能单元控制器转化为电压参考值ed和eq，并传输至各个分布式储能电站单元。根据本公开实施例，具体如图6示出一种单一储能单元控制的架构图。
综上所述，根据本公开的实施例，通过根据频率变化量，计算交流系统频率偏差值，根据交流系统频率偏差值，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差值，通过下垂控制模块，计算参考转速偏差值，根据各个储能电站的有功功率裕度值，计算各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量，作为有功功率输出值和/或吸收值，将各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量分别叠加至各个储能电站的有功功率控制指令，并发送至各个储能电站，实现了对频率以及所需工作参数进行计算，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
针对上述图4、图3所示的实施例，本公开提供了具体的集中式惯量调频控制的架构图。如图7示出了一种集中式惯量调频控制的架构图。上述方法仅作为本公开的示例，不构成对本公开的限制。
根据本公开的实施例，所提出的储能集群的集中惯量调频控制方法可以描述为以下具体步骤。
(1)构建含有多个储能电站的储能集群系统，该系统包含集中式储能集群集中惯量调频控制中心、储能单元1、储能单元2、储能单元3、储能单元4，以及储能单元n。所述储能单元1、储能单元2、储能单元3、储能单元4，以及储能单元n通过统一交流母线和信息交互网络与集中式储能集群协调控制中心相连；
(2)首先，根据交流电网频率检测器所检测的交流系统实际值fgrid与设定的交流系统参考频率f0(我国定义交流系统频率运行标准为50Hz)，即式(1)所示，
Δf＝f0-fgrid (1)
(3)根据步骤(2)，将所得频率误差Δf与时间作微分，可得到频率变化量fRoCoF。
Figure BDA0003667400430000081
(4)根据现有标准和定义，频率变化量fRoCoF是交流系统动态频率响应的重要指标。为确保在电网频率变化较大时快速投入本法明所提方法，以实现交流电网频率变化快速支撑以阻止交流电网频率继续恶化，引入频率变化量判定条件。据此，当|fRoCoF|大于等于0.05Hz时，认为交流系统出现了扰动，且频率变化速度过大，需要采用储能集群的集中惯量调频控制方法，则附加反馈环节解锁。若|fRoCoF|小于0.05Hz，则认为交流系统频率波动在可接受范围内，无需采用储能调频，附加反馈环节闭锁。
(5)结合步骤(3)和步骤(4)所得频率变化量fRoCoF和本发明集中惯量调频控制启动判据，通过对频率变化量开展时间积分运算后，可得到交流系统频率偏差量。
ΔfR＝∫fRoCoF (3)
(6)结合步骤(5)所得交流系统频率偏差计算量ΔfR，根据枢纽并网点所测量的交流电网实际系统频率fg作为反馈控制量，参考同步发电机运行特性，根据频率-同步机发电转速(f-ω)变换系数Kf，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差Δωf；
Δωf＝Kf*(f0-fgrid) (4)
(7)根据转速-有功功率(ω-P)下垂控制模块，将实现频率的快速支撑调节和储能集群功率的输出/吸收调节，即下式(5)：
Δωref＝ω-ω0＝-R*(PBESS,A-Pref) (5)
式(5)中，R是有功功率和频率下垂控制系数，ω是本发明中集中惯量调频控制器实际转速值，ω0是本发明中集中惯量调频控制器实际转速值。据此，储能集群系统输出的有功功率PBESS,A通过下垂控制器得到参考转速偏差值Δωref。
(8)参考同步发电机转子运动学方程，虚拟惯性控制模块可以控制频率变化的动态过程，有功功率参考值Pref与储能集群实际输出功率PBESS,A之差通过一个惯性环节后，可以得到频率的偏差。据此，功率突变时，惯性环节的作用可以使频率快速地过渡到新的稳态值，如下式(6)：
ω＝-(PBESS-Pref)*(Tjs+KD) (6)
式(6)中，Tj和KD分别为本发明中集中惯量调频控制器的转子运动方程的时间常数和阻尼系数。
(9)储能单元选择器则根据单个分布式储能电站的有功功率裕度值Pm1、Pm2、Pm3、Pm4至Pmn，即单个分布式储能电站在实时可发出的有功功率最大值，结合集中式储能集群协调控制中心所设定的有功功率分配控制参数KP，计算各个分布式储能电站参与交流系统频率支撑所需有功功率的附加量ΔPf1、ΔPf2、ΔPf3、ΔPf4至ΔPfn：
ΔPf1＝KP*Pm1
ΔPf2＝KP*Pm2
ΔPf3＝KP*Pm3
ΔPf4＝KP*Pm4
ΔPfn＝KP*Pmn
ΔPf＝ΔPf1+ΔPf2+ΔPf3+ΔPf4+…+ΔPfn
(10)遍历步骤(2)至步骤(9)，计算得出分布式储能电站输出有功功率设定值后，将步骤(9)所得到的参与交流系统调频的储能有功功率值ΔPf1、ΔPf2、ΔPf3、ΔPf4至ΔPfn作为有功功率的偏差值，分别叠加至每个分布式储能电站的有功功率控制指令上(n为分布式储能电站的个数，n＝1，2，3，4，…，n)。
(11)根据步骤(10)，结合传统储能电站单元控制器控制方法，将有功功率外环部分对应的电流输出信号idref与无功功率外环部分对应的电流输出信号iqref通过每个储能单元控制器转化为电压参考值ed和eq，并传输至各个分布式储能电站单元，最终实现本公开所提出的集中惯量调频控制方法。
与上述的储能集群的集中惯量调频控制方法相对应，本公开还提出一种储能集群的集中惯量调频控制装置。图8为本公开实施例提供的一种储能集群的集中惯量调频控制装置800的结构示意图。如图8所示，包括：计算单元810，用于根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值；发送单元820，用于将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
在一些实施例中，该装置800还包括：检测计算单元，用于通过交流电网频率检测器，获得交流系统频率实际值，根据交流系统频率实际值和设定的交流系统参考频率，计算频率误差，根据频率误差，计算得到频率变化量。
在一些实施例中，计算单元810具体用于当满足调控条件时，根据频率变化量，获得储能工作参数，根据储能工作参数，计算有功功率输出值和/或吸收值。
在一些实施例中，计算单元810还包括：确定单元，用于当频率变化量绝对值大于等于设定阈值时，确定满足调控条件，当频率变化量绝对值小于设定阈值时，确定不满足调控条件。
在一些实施例中，计算单元810还包括：第一计算单元，用于根据频率变化量，计算交流系统频率偏差值，根据交流系统频率偏差值，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差值，通过下垂控制模块，计算参考转速偏差值。
在一些实施例中，计算单元810还包括：第二计算单元，用于根据各个储能电站的有功功率裕度值，计算各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量，作为有功功率输出值和/或吸收值。
在一些实施例中，发送单元820还包括：叠加单元，用于将各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量分别叠加至各个储能电站的有功功率控制指令，并发送至各个储能电站。
综上，根据本公开的实施例，该装置通过根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值，将储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站，实现将多个分布式储能集群等效为一个整体，减少工作量，发挥整体协同的控制优势，实现对并网点频率的支撑。
需要说明的是，由于本公开的装置实施例与上述的方法实施例相对应，前述对方法实施例的解释说明，也适用于本实施例的装置，原理相同，对于装置实施例中未披露的细节可参照上述的方法实施例，本公开中不再进行赘述。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图9示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备900的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图9所示，设备900包括计算单元901，其可以根据存储在ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)902中的计算机程序或者从存储单元908加载到RAM(Random AccessMemory，随机访问/存取存储器)903中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM903中，还可存储设备900操作所需的各种程序和数据。计算单元901、ROM 902以及RAM 803通过总线904彼此相连。I/O(Input/Output，输入/输出)接口905也连接至总线904。
设备900中的多个部件连接至I/O接口905，包括：输入单元906，例如键盘、鼠标等；输出单元907，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元908，例如磁盘、光盘等；以及通信单元909，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元909允许设备900通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元901可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元901的一些示例包括但不限于CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、GPU(Graphic Processing Units，图形处理单元)、各种专用的AI(Artificial Intelligence，人工智能)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元901执行上文所描述的各个方法和处理，例如储能集群的集中惯量调频控制方法。例如，在一些实施例中，储能集群的集中惯量调频控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元908。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 902和/或通信单元909而被载入和/或安装到设备900上。当计算机程序加载到RAM903并由计算单元901执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元901可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行前述储能集群的集中惯量调频控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、ASSP(Application Specific StandardProduct，专用标准产品)、SOC(System On Chip，芯片上系统的系统)、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑设备)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、RAM、ROM、EPROM(Electrically Programmable Read-Only-Memory，可擦除可编程只读存储器)或快闪存储器、光纤、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，便捷式紧凑盘只读存储器)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(Cathode-Ray Tube，阴极射线管)或者LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：LAN(LocalArea Network，局域网)、WAN(Wide Area Network，广域网)、互联网和区块链网络。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
其中，需要说明的是，人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能硬件技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理等技术；人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音识别技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习、大数据处理技术、知识图谱技术等几大方向。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (11)

1.一种储能集群的集中惯量调频控制方法，其特征在于，包括：
根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值；
将所述储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过交流电网频率检测器，获得交流系统频率实际值；
根据所述交流系统频率实际值和设定的交流系统参考频率，计算频率误差；
根据所述频率误差，计算得到所述频率变化量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述有功功率输出值和/或吸收值包括：
当满足调控条件时，根据所述频率变化量，获得储能工作参数；
根据所述储能工作参数，计算所述有功功率输出值和/或吸收值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述频率变化量绝对值大于等于设定阈值时，确定满足所述调控条件，
当所述频率变化量绝对值小于设定阈值时，确定不满足所述调控条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得储能工作参数包括：
根据所述频率变化量，计算交流系统频率偏差值；
根据所述交流系统频率偏差值，计算参与交流系统频率支撑所需的转速偏差值；
通过下垂控制模块，计算参考转速偏差值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述储能工作参数，计算所述有功功率输出值和/或吸收值包括：
根据各个储能电站的有功功率裕度值，计算各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量，作为所述有功功率输出值和/或吸收值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站包括：
将所述各个储能电站参与交流系统频率支撑所需的有功功率附加量分别叠加至所述各个储能电站的有功功率控制指令，并发送至所述各个储能电站。
8.一种储能集群的集中惯量调频控制装置，其特征在于，包括：
计算单元，用于根据枢纽并网点的交流电网频率变化量，计算储能集群参与电网调频所需的有功功率输出值和/或吸收值；
发送单元，用于将所述储能集群参与电网调频所需的有功功率的输出值和/或吸收值发送至各个储能电站。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
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