CN115149547A - 储能辅助火电二次调频系统及控制方法 - Google Patents

储能辅助火电二次调频系统及控制方法 Download PDF

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CN115149547A CN202210617104.1A CN202210617104A CN115149547A CN 115149547 A CN115149547 A CN 115149547A CN 202210617104 A CN202210617104 A CN 202210617104A CN 115149547 A CN115149547 A CN 115149547A
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李诗林
杨沛豪
吴永厚
李黎
刘韬洋
吴洲琦
李�浩
王玮
柴琦
燕云飞
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Abstract

本发明提出一种储能辅助火电二次调频系统，其中，方法包括：自动发电控制系统、机组分散控制系统和储能控制模块，其中，自动发电控制系统，用于将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块；机组分散控制系统，用于响应于控制指令，根据控制指令控制火电机组出力；储能控制模块，用于实时监测火电机组的出力，并在接收到控制指令后，根据火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将火电机组的出力和储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至电网。该方法辅以储能系统作为补充的快速响应单元，将机组出力与储能系统出力进行合并后作为系统总出力送至电网，以解决解决调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题。

Description

储能辅助火电二次调频系统及控制方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种储能辅助火电二次调频系统及控制方法。
背景技术
相关技术中，自动发电控制系统可以解决区域电网内秒级或分钟级的短时间尺度、具有随机特性的有功不平衡问题，因此电力系统对自动发电控制系统的电源性能提出了调节速率快、精度高、频繁转换功率方向等较高要求。
但是，相关技术中，通常电网的自动发电控制系统由常规电源提供，由于这些电源均为具有旋转惯性的机械器件组成，将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，特别是火电机组的自动发电控制系统性能与电网的调节期望比较尚有差距，会出现调节的延迟、偏差(超调和欠调)等问题。因此急需更新调频技术手段以满足当前电网调频要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种储能辅助火电二次调频系统，以解决调节的延迟、偏差(超调和欠调)等问题。
本发明的第二个目的在于提出一种储能辅助火电二次调频方法。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种系统，包括：
所述自动发电控制系统，用于将电网下发的控制指令发送至所述机组分散控制系统和所述储能控制模块；
所述机组分散控制系统，用于响应于所述控制指令，根据所述控制指令控制火电机组出力；
所述储能控制模块，用于实时监测所述火电机组的出力，并在接收到所述所述控制指令后，根据所述火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将所述火电机组的出力和所述储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至所述电网。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种方法，包括：
通过自动发电控制系统将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块；
通过所述机组分散控制系统响应于所述控制指令，并根据所述控制指令控制火电机组出力；
通过所述储能控制模块实时监测所述火电机组的出力，并在接收到所述所述控制指令后，根据所述火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将所述火电机组的出力和所述储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至所述电网。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明第二方面实施例所述的一种储能辅助火电二次调频方法。
综上所述，本发明提出一种储能辅助火电二次调频系统和方法，利用储能系统快速调节输出功率的能力，以火电机组作为响应自动发电控制系统指令的基础单元，辅以储能系统作为补充的快速响应单元，将机组出力与储能系统出力进行合并后作为系统总出力送至电网，以解决调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例所提供的一种储能辅助火电二次调频系统的流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种储能辅助火电二次调频方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的储能辅助火电二次调频系统和方法。
图1为本发明实施例所提供的一种储能辅助火电二次调频系统的流程示意图。
如图1所示，该储能辅助火电二次调频系统包括：
自动发电控制系统、机组分散控制系统和储能控制模块。
其中，在本发明的一个实施例之中，该自动发电控制系统，用于将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块；以及，该机组分散控制系统，用于响应于控制指令，根据控制指令控制火电机组出力；以及，储能控制模块，用于实时监测火电机组的出力，并在接收到控制指令后，根据火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将火电机组的出力和储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至电网。
以及，在本发明的一个实施例之中，该控制指令包括功率指令，以及该系统还包括：
远程终端单元，
储能控制模块。
进一步地，在本发明的一个实施例之中，该远程终端单元是电网功率下达给火电机组的接受装置，可以用于接收电网下发的功率变化指令，将功率变化指令发送至储能控制模块；以及，该储能控制模块还可以用于根据预设比例响应功率变化指令对应的功率变化。
更进一步地，在本发明的一个实施例之中，该储能辅助火电二次调频系统还包括：
分散控制系统，该分散控制系统可以用于接收区域电网调度机构发送的遥调信号，并根据遥调信号对汽轮发电机组的升降负荷进行控制。以及，该分散控制系统还可以与分散远程终端单元进行通信，之后，远程终端单元可以将遥调信号发送至分散控制系统。以及，该分散控制系统还可以用于对远程终端单元下发的功率指令信号和远程终端单元接收的机组功率指令信号进行调整。
综上所述，本发明提出一种储能辅助火电二次调频系统和方法，利用储能系统快速调节输出功率的能力，以火电机组作为响应自动发电控制系统指令的基础单元，辅以储能系统作为补充的快速响应单元，将机组出力与储能系统出力进行合并后作为系统总出力送至电网，以解决调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题。
图2为本发明实施例所提供的储能辅助火电二次调频方法的流程示意图。
如图2所示，该储能辅助火电二次调频方法包括以下步骤：
步骤S1：通过自动发电控制系统将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块。
其中，在本发明的一个实施例之中，该控制指令包括功率指令，以及，通过自动发电控制系统将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块的方法可以包括以下步骤：
步骤A：通过远程终端单元接收电网下发的功率变化指令，将功率变化指令发送至储能控制模块；
步骤B：通过储能控制模块根据预设比例响应功率变化指令对应的功率变化。
步骤S2：通过机组分散控制系统响应于控制指令，并根据控制指令控制火电机组出力。
步骤S3：通过储能控制模块实时监测火电机组的出力，并在接收到控制指令后，根据火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将火电机组的出力和储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至电网。
其中，在本发明的一个实施例之中，火电机组的出力和储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至电网之后，可以通过分散控制系统接收区域电网调度机构发送的遥调信号，并根据遥调信号对汽轮发电机组的升降负荷进行控制，之后可以通过远程终端单元将遥调信号发送至分散控制系统，最后通过分散控制系统对远程终端单元下发的功率指令信号和远程终端单元接收的机组功率指令信号进行调整。
综上所述，本发明提出一种储能辅助火电二次调频系统和方法，利用储能系统快速调节输出功率的能力，以火电机组作为响应自动发电控制系统指令的基础单元，辅以储能系统作为补充的快速响应单元，将机组出力与储能系统出力进行合并后作为系统总出力送至电网，以解决调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

Claims (10)

1.一种储能辅助火电二次调频系统，其特征在于，包括：自动发电控制系统、机组分散控制系统和储能控制模块，其中，
所述自动发电控制系统，用于将电网下发的控制指令发送至所述机组分散控制系统和所述储能控制模块；
所述机组分散控制系统，用于响应于所述控制指令，根据所述控制指令控制火电机组出力；
所述储能控制模块，用于实时监测所述火电机组的出力，并在接收到所述所述控制指令后，根据所述火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将所述火电机组的出力和所述储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至所述电网。
2.根据权利要求1所述的储能辅助火电二次调频系统，其特征在于，所述控制指令包括功率指令，所述系统还包括：
远程终端单元，所述远程终端单元用于接收电网下发的功率变化指令，将所述功率变化指令发送至所述储能控制模块；
所述储能控制模块，还用于根据预设比例响应所述功率变化指令对应的功率变化。
3.根据权利要求1或2所述的储能辅助火电二次调频系统，其特征在于，还包括：
分散控制系统，所述分散控制系统用于接收区域电网调度机构发送的遥调信号，并根据所述遥调信号对汽轮发电机组的升降负荷进行控制。
4.根据权利要求3所述的储能辅助火电二次调频系统，其特征在于，
所述远程终端单元，还用于与所述分散控制系统进行通信，用于将所述遥调信号发送至所述分散控制系统。
5.根据权利要求4所述的储能辅助火电二次调频系统，其特征在于，
所述分散控制系统，还用于对所述远程终端单元下发的所述功率指令信号和所述远程终端单元接收的机组功率指令信号进行调整。
6.一种储能辅助火电二次调频方法，其特征在于，包括：
通过自动发电控制系统将电网下发的控制指令发送至机组分散控制系统和储能控制模块；
通过所述机组分散控制系统响应于所述控制指令，并根据所述控制指令控制火电机组出力；
通过所述储能控制模块实时监测所述火电机组的出力，并在接收到所述所述控制指令后，根据所述火电机组的出力计算出储能系统的出力，以将所述火电机组的出力和所述储能系统的出力进行合并后作为系统总出力发送至所述电网。
7.根据权利要求6所述的储能辅助火电二次调频方法，其特征在于，所述控制指令包括功率指令，所述方法还包括：
通过远程终端单元接收电网下发的功率变化指令，将所述功率变化指令发送至所述储能控制模块；
通过所述储能控制模块根据预设比例响应所述功率变化指令对应的功率变化。
8.根据权利要求6或7所述的储能辅助火电二次调频方法，其特征在于，还包括：
通过分散控制系统接收区域电网调度机构发送的遥调信号，并根据所述遥调信号对汽轮发电机组的升降负荷进行控制。
9.根据权利要求8所述的储能辅助火电二次调频方法，其特征在于，还包括：
通过所述远程终端单元将所述遥调信号发送至所述分散控制系统。
10.根据权利要求9所述的储能辅助火电二次调频方法，其特征在于，
通过所述分散控制系统对所述远程终端单元下发的所述功率指令信号和所述远程终端单元接收的机组功率指令信号进行调整。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024108969A1 (zh) * 2022-11-21 2024-05-30 华能罗源发电有限责任公司 火电超级电容储能调节系统

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