CN115000991A - 一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火电‑飞轮储能协同调频控制方法及系统，属于电网技术领域，首先预测火电机组实时出力增量，然后基于预测的火电机组实时出力增量确定飞轮储能系统的实时调频功率指令，最后根据调速器调差系数和电网频率偏差确定火电机组调频功率指令，基于机组实时出力增量预测值协同调频控制火电和飞轮储能系统，实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整，提升了电网频率稳定性和火电机组运行的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域，特别是涉及一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统。
背景技术
随着风电光伏等新能源大规模并网，截止2021年底，中国发电装机容量约23.8亿kW，同比增长7.9％。其中，风电和太阳能装机容量分别约为3.3亿kW和3.1亿kW，同比增长16.6％和20.9％。由于新能源自身存在的间歇性和不确定性，电网运行的频率安全面临严峻挑战，需要传统燃煤火电机组在电网调频中承担更多的任务。
随着风光等波动性新能源大规模并网，电网对火电机组的调峰调频要求不断增强，具体表现为火电机组接收的自动发电控制(automatic generation control，AGC)指令复杂化，统计某电厂一天的AGC指令数据，AGC指令一共变化了519次，平均每2.8分钟变化一次，变化量最大值达到额定负荷的9％；AGC指令变化期间，一次调频指令动作20次。可以看出，AGC指令呈现波动频繁的特点，而一次调频指令具有很强的随机性，当电网频率出现偏差时，火电机组可能处于不同的动态工况下。一次调频响应能力受到机组当前蓄能的影响，相同阀门指令动作下火电机组实际调频出力与稳态工况具有明显差距。
火电机组灵活性改造、耦合多种储能技术，是增强电力系统灵活调节能力和频率稳定的重要途径之一。相比于传统的电化学储能，飞轮储能具有响应精准、寿命长、安全性好、充放电次数多等优势，在储能系统辅助参与电网调频领域受到广泛关注。研究飞轮储能系统协同火电机组调频控制具有重要意义。
飞轮储能辅助火电机组参与调频的有效性已经有多位专家学者进行了验证，但是当前理论研究及现场应用存在以下不足：
1)飞轮储能系统调频出力策略普遍采用虚拟下垂控制，忽略了火电机组的实时状态，动态工况下，飞轮不能及时调整出力来稳定电网频差；
2)对火电机组调频性能的研究多数是在机组稳态工况下进行的，不能代表实际连续运行过程，且性能评价多是基于事后数据的辨识分析，不具备实时性。
针对上述问题，考虑建立动态工况下机组实时出力的增量预测模型，定量分析机组在调频动态过程中的出力增量是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统，以实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种火电-飞轮储能协同调频控制方法，包括：
获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率；
根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值；
根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令；
根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率；
选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统；
根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
可选的，所述根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值，具体包括：
构建火电机组动态模型；所述火电机组动态模型包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型；
基于所述锅炉动态模型，根据火电机组的实时运行参数，利用公式
获得主蒸汽流量增量预测值；其中，ΔDt为t时刻主蒸汽流量增量预测值，K6为仿真模型内部平衡系数，ut为t时刻阀门开度，pt为t时刻火电机组主蒸汽压力；
将主蒸汽流量增量预测值输入所述汽轮机动态模型，并利用公式
获得火电机组输出功率增量的预测值；其中，ΔNp为火电机组输出功率增量的预测值，λ为高压缸过调系数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，FHP为高压缸功率系数，TSC为高压蒸汽容积时间常数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，s为拉普拉斯算子。
可选的，所述根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令，具体包括：
根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，利用公式
确定飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量；其中，ΔN为飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量，R为调速器调差系数，Δf为电网频率偏差；
根据电网频率偏差，利用公式Ns＝-KfΔf，确定飞轮随电网频差的下垂控制出力；其中，Ns为飞轮随电网频差的下垂控制出力，Kf为飞轮储能系统下垂控制系数；
将飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量与飞轮随电网频差的下垂控制出力的总和确定为飞轮储能系统初始功率指令。
可选的，所述根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率，具体包括：
根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用公式
确定飞轮储能的实时最大放电功率；
其中，Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数。
一种火电-飞轮储能协同调频控制系统，包括：
参数获取模块，用于获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率；
增量预测模块，用于根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值；
初始功率指令确定模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令；
实时最大放电功率获得模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率；
飞轮实时调频功率指令下发模块，用于选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统；
火电机组调频功率指令下发模块，用于根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
可选的，所述增量预测模块，具体包括：
火电机组动态模型构建子模块，用于构建火电机组动态模型；所述火电机组动态模型包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型；
主蒸汽流量增量预测值获得子模块，用于基于所述锅炉动态模型，根据火电机组的实时运行参数，利用公式
获得主蒸汽流量增量预测值；其中，ΔDt为t时刻主蒸汽流量增量预测值，K6为仿真模型内部平衡系数，ut为t时刻阀门开度，pt为t时刻火电机组主蒸汽压力；
功率增量预测子模块，用于将主蒸汽流量增量预测值输入所述汽轮机动态模型，并利用公式
获得火电机组输出功率增量的预测值；其中，ΔNp为火电机组输出功率增量的预测值，λ为高压缸过调系数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，FHP为高压缸功率系数，TSC为高压蒸汽容积时间常数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，s为拉普拉斯算子。
可选的，所述初始功率指令确定模块，具体包括：
补偿量确定子模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，利用公式
确定飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量；其中，ΔN为飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量，R为调速器调差系数，Δf为电网频率偏差；
下垂控制出力确定子模块，用于根据电网频率偏差，利用公式Ns＝-KfΔf，确定飞轮随电网频差的下垂控制出力；其中，Ns为飞轮随电网频差的下垂控制出力，Kf为飞轮储能系统下垂控制系数；
求和子模块，用于将飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量与飞轮随电网频差的下垂控制出力的总和确定为飞轮储能系统初始功率指令。
可选的，所述实时最大放电功率获得模块，具体包括：
实时最大放电功率确定子模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用公式
确定飞轮储能的实时最大放电功率；
其中，Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统，首先预测火电机组实时出力增量，然后基于预测的火电机组实时出力增量确定飞轮储能系统的实时调频功率指令，最后根据调速器调差系数和电网频率偏差确定火电机组调频功率指令，基于机组实时出力增量预测值协同调频控制火电和飞轮储能系统，实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整，提升了电网频率稳定性和火电机组运行的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种火电-飞轮储能协同调频控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种火电-飞轮储能协同调频控制方法的原理框架图；
图3为本发明实施例提供的锅炉动态模型的示意图；
图4为本发明实施例提供的汽轮机动态模型的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种火电-飞轮储能协同调频控制方法及系统，以实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为了实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整，提升电网频率稳定性和火电机组运行的安全性，本发明实施例提供了一种基于机组实时出力增量预测的火电-飞轮储能协同调频控制方法，如图1-2所示，包括：
步骤S1，获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率。
通过火电机组DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)获取实时运行参数：主蒸汽压力pt和阀门开度ut。由机组设计手册获得调速器调差系数R。由储能管理系统获取当前储能电池荷电状态SOC(取值范围为0～1，表示储能系统当前储存电量的大小)，储能系统额定功率Pm。由电网调频系统获取电网频率偏差Δf。
步骤S2，根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值。
(1)构建火电机组动态模型
火电机组动态模型主要包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型，建立的具体模型结构如图3和图4所示。
图3为锅炉动态模型的示意图，图3中K1为汽包蓄热系数的倒数；K3为主蒸汽管道蓄热系数的倒数；K2、K4、K5、K6为仿真模型内部平衡系数，以上参数都可以由锅炉运行的历史数据辨识及扰动实验得到，辨识方法及实验方法都是通用方法。
图4为汽轮机动态模型的示意图，图4中TSC为高压蒸汽容积时间常数；TRH为中压蒸汽容积时间常数；TCO为低压蒸汽容积时间常数；FHP为高压缸功率系数；FIP为中压缸功率系数；FLP为低压缸功率系数；λ为高压缸过调系数；以上系数均可由火电机组历史运行数据辨识计算得到。Dt代表进入汽轮机做功的主蒸汽流量；NM代表汽轮机输出的机械功率。
(2)预测主蒸汽流量的增量变化
由步骤S1获取的火电机组主蒸汽压力pt和阀门开度ut，结合步骤2建立的锅炉动态模型，获得预测的主蒸汽流量增量值ΔDt。
具体计算公式如下：
(3)预测火电机组输出功率的增量变化
根据预测得到的主蒸汽流量预测值，作为汽轮机模型的输入，结合建立的汽轮机模型，得到火电机组输出功率增量的预测值ΔNp。
步骤S3，根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令。
飞轮的出力由两部分组成，一部分为随电网频差的下垂控制出力Ns，另一部分为弥补火电机组出力缺失的补偿量ΔN。各部分出力值由以下两式计算得到：
Ns＝-KfΔf
式中：Kf为飞轮储能系统下垂控制系数(根据储能系统额定功率容量等人为设定)。
则飞轮储能系统初始功率指令N′r由下式得到：
N′r＝Ns+ΔN
步骤S4，根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率。
为避免飞轮储能的过充过放、平滑储能出力，提高储能运行寿命，引入Logistic回归函数来约束飞轮储能在不同SOC状态下出力的最大值，在t时刻飞轮储能的最大放电功率如下式所示：
式中：Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数，具体取值如表1所示。
表1 Logistic回归函数的特征参数
| 参数 | K | P | P<sub>0</sub> | b | r |
| 数值 | 6 | 1/600 | 0.01 | 0.4 | 13 |
步骤S5，选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统。
经过储能出力约束，最终下发给飞轮储能系统的调频功率指令Nr为：
Nr＝min(Nd(t),N'r)
步骤S6，根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
火电机组调频功率指令Ng由下式得到：
式中：R为调速器调差系数。
本发明建立了动态工况下机组实时出力的增量预测模型，定量分析机组在调频动态过程中的出力增量。在此基础上，提出了一种基于机组实时出力增量预测的火电-飞轮储能系统协同调频控制策略，可实现动态工况下飞轮储能系统出力的自适应调整，提升了电网频率稳定性和火电机组运行的安全性。
采用传统飞轮储能系统虚拟下垂控制作为对照，本专利提出的火-储协同控制策略有以下优势：
1)在飞轮运行控制策略设计中，相比于下垂控制，改进的火-储协同控制策略实现系统频率偏差的最大值降低32％，稳态偏差减少约30％，更有利于对系统频率的稳定支撑。
2)外界负荷发生扰动时，飞轮储能辅助机组参与调频可以减小汽轮机输出功率波动，协同策略下汽轮机出力的峰值约为原机组出力峰值的50％，可以有效减缓火电机组出力波动，有利于机组蓄能的恢复，保护机组设备。
3)采用改进的飞轮储能运行控制策略可以有效减小主蒸汽压力波动的幅值，避免主蒸汽压力变化过大引发的机组运行及安全问题，保障火电机组安全运行，提高机组寿命。
本发明实施例还提供了一种火电-飞轮储能协同调频控制系统，包括：
参数获取模块，用于获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率；
增量预测模块，用于根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值；
初始功率指令确定模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令；
实时最大放电功率获得模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率；
飞轮实时调频功率指令下发模块，用于选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统；
火电机组调频功率指令下发模块，用于根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
所述增量预测模块，具体包括：
火电机组动态模型构建子模块，用于构建火电机组动态模型；火电机组动态模型包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型；
主蒸汽流量增量预测值获得子模块，用于基于锅炉动态模型，根据火电机组的实时运行参数，利用公式
获得主蒸汽流量增量预测值；其中，ΔDt为t时刻主蒸汽流量增量预测值，K6为仿真模型内部平衡系数，ut为t时刻阀门开度，pt为t时刻火电机组主蒸汽压力；
功率增量预测子模块，用于将主蒸汽流量增量预测值输入汽轮机动态模型，并利用公式
获得火电机组输出功率增量的预测值；其中，ΔNp为火电机组输出功率增量的预测值，λ为高压缸过调系数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，FHP为高压缸功率系数，TSC为高压蒸汽容积时间常数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，s为拉普拉斯算子。
初始功率指令确定模块，具体包括：
补偿量确定子模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，利用公式
确定飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量；其中，ΔN为飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量，R为调速器调差系数，Δf为电网频率偏差；
下垂控制出力确定子模块，用于根据电网频率偏差，利用公式Ns＝-KfΔf，确定飞轮随电网频差的下垂控制出力；其中，Ns为飞轮随电网频差的下垂控制出力，Kf为飞轮储能系统下垂控制系数；
求和子模块，用于将飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量与飞轮随电网频差的下垂控制出力的总和确定为飞轮储能系统初始功率指令。
实时最大放电功率获得模块，具体包括：
实时最大放电功率确定子模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用公式
确定飞轮储能的实时最大放电功率；
其中，Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个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)
1.一种火电-飞轮储能协同调频控制方法，其特征在于，包括：
获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率；
根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值；
根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令；
根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率；
选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统；
根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
2.根据权利要求1所述的火电-飞轮储能协同调频控制方法，其特征在于，所述根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值，具体包括：
构建火电机组动态模型；所述火电机组动态模型包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型；
基于所述锅炉动态模型，根据火电机组的实时运行参数，利用公式
获得主蒸汽流量增量预测值；其中，ΔDt为t时刻主蒸汽流量增量预测值，K6为仿真模型内部平衡系数，ut为t时刻阀门开度，pt为t时刻火电机组主蒸汽压力；
将主蒸汽流量增量预测值输入所述汽轮机动态模型，并利用公式
获得火电机组输出功率增量的预测值；其中，ΔNp为火电机组输出功率增量的预测值，λ为高压缸过调系数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，FHP为高压缸功率系数，TSC为高压蒸汽容积时间常数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，s为拉普拉斯算子。
3.根据权利要求2所述的火电-飞轮储能协同调频控制方法，其特征在于，所述根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令，具体包括：
根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，利用公式
确定飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量；其中，ΔN为飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量，R为调速器调差系数，Δf为电网频率偏差；
根据电网频率偏差，利用公式Ns＝-KfΔf，确定飞轮随电网频差的下垂控制出力；其中，Ns为飞轮随电网频差的下垂控制出力，Kf为飞轮储能系统下垂控制系数；
将飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量与飞轮随电网频差的下垂控制出力的总和确定为飞轮储能系统初始功率指令。
4.根据权利要求1所述的火电-飞轮储能协同调频控制方法，其特征在于，所述根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率，具体包括：
根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用公式
确定飞轮储能的实时最大放电功率；
其中，Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数。
5.一种火电-飞轮储能协同调频控制系统，其特征在于，包括：
参数获取模块，用于获取火电机组的实时运行参数、调速器调差系数、电网频率偏差、当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率；
增量预测模块，用于根据火电机组的实时运行参数，利用火电机组动态模型，获得火电机组输出功率增量的预测值；
初始功率指令确定模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，确定飞轮储能系统初始功率指令；
实时最大放电功率获得模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用Logistic回归函数，获得飞轮储能的实时最大放电功率；
飞轮实时调频功率指令下发模块，用于选取飞轮储能的实时最大放电功率和飞轮储能系统初始功率指令的最小值作为飞轮储能系统的实时调频功率指令，并下发给飞轮储能系统；
火电机组调频功率指令下发模块，用于根据调速器调差系数和电网频率偏差，确定火电机组调频功率指令，并下发给火电机组。
6.根据权利要求5所述的火电-飞轮储能协同调频控制系统，其特征在于，所述增量预测模块，具体包括：
火电机组动态模型构建子模块，用于构建火电机组动态模型；所述火电机组动态模型包括锅炉动态模型和汽轮机动态模型；
主蒸汽流量增量预测值获得子模块，用于基于所述锅炉动态模型，根据火电机组的实时运行参数，利用公式
获得主蒸汽流量增量预测值；其中，ΔDt为t时刻主蒸汽流量增量预测值，K6为仿真模型内部平衡系数，ut为t时刻阀门开度，pt为t时刻火电机组主蒸汽压力；
功率增量预测子模块，用于将主蒸汽流量增量预测值输入所述汽轮机动态模型，并利用公式
获得火电机组输出功率增量的预测值；其中，ΔNp为火电机组输出功率增量的预测值，λ为高压缸过调系数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，FHP为高压缸功率系数，TSC为高压蒸汽容积时间常数，TRH为中压蒸汽容积时间常数，s为拉普拉斯算子。
7.根据权利要求6所述的火电-飞轮储能协同调频控制系统，其特征在于，所述初始功率指令确定模块，具体包括：
补偿量确定子模块，用于根据火电机组输出功率增量的预测值、调速器调差系数和电网频率偏差，利用公式
确定飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量；其中，ΔN为飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量，R为调速器调差系数，Δf为电网频率偏差；
下垂控制出力确定子模块，用于根据电网频率偏差，利用公式Ns＝-KfΔf，确定飞轮随电网频差的下垂控制出力；其中，Ns为飞轮随电网频差的下垂控制出力，Kf为飞轮储能系统下垂控制系数；
求和子模块，用于将飞轮为弥补火电机组出力缺失的补偿量与飞轮随电网频差的下垂控制出力的总和确定为飞轮储能系统初始功率指令。
8.根据权利要求5所述的火电-飞轮储能协同调频控制系统，其特征在于，所述实时最大放电功率获得模块，具体包括：
实时最大放电功率确定子模块，用于根据当前储能电池荷电状态和储能系统额定功率，利用公式
确定飞轮储能的实时最大放电功率；
其中，Nd(t)为t时刻飞轮储能系统的最大放电功率，Pm为储能系统额定功率，SOC为储能系统当前荷电状态，SOCmin为储能系统允许的最小荷电状态，K、P、P0、b、r分别为Logistic回归函数的第一、第二、第三、第四、第五特征参数。
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