[发明专利]一种计及储能浅充浅放需求的调频控制方法

说明书

本发明公开了一种计及储能浅充浅放需求的调频控制方法，属于储能参与电网调频的发电技术领域。该方法根据参与调频储能的基本信息及实时状态信息建立基于储能浅充浅放指标的调频功率分配目标函数，并利用二次规划方法获取优化的储能调频出力方案；根据调频功率分配结果计算相应的浅充浅放指标值，并以浅充浅放指标值为依据实时调整电池储能的调差系数，进而调整储能所需要承担的电网调频责任。该发明可以发挥电池储能响应速度快的优势，辅助传统电机减小电网频率波动，并在调频过程中使储能处于浅充浅放的状态，提高储能使用寿命。

技术领域

本发明公开了一种计及储能浅充浅放需求的调频控制方法，涉及储能参与电网调频技术，属于发电、变电或配电的技术领域。

背景技术

为促进能源产业优化升级，实现清洁低碳发展，近年来，我国大力发展清洁能源。从2008年开始，我国风力发电进入高速发展时期，在该年风机装机容量成为亚洲第一；2012年，我国的风力发电成为世界第一。同时，光伏发电也取得了较大发展。然而，随着新能源装机容量占比的日益提高，波动性、间歇式新能源的并网给电网调控运行、安全控制等诸多方面带来了不利影响，极大地限制了清洁能源的有效利用。

在此背景下，利用储能电源辅助传统机组参与电网调频是保障未来电网安全可靠运行的有效手段之一。储能参与调频因具有响应速度快、控制精确等特点能够有效改善电网频率波动并减小电网调频压力。

以下列举了五份专利作为目前电力系统中针对储能参与调频的方法示例。

专利一《电力储能系统的调频方法和装置》(CN201410721376.1)提出：在确定电力机组调频能力和风功率最大爬坡量的情况下，根据调频能力和爬坡量确定调频容量，并以调频容量作为阶跃信号调整储能系统的功率输出；在通过阶跃信号调整储能系统功率输出的过程中，利用频率反馈控制调节储能系统的功率输出量。

专利二《一种储能系统参与电网频率控制的方法及装置》(CN201610031506.8)提出：实时监控电网频率及储能的荷电状态，若电网频率偏差超过最大频率偏差，根据偏差方向和荷电状态确定储能参与电网一次调频；当满足一次调频启动条件时计算虚拟惯性响应、一次可变下垂控制功率调整和一次调频有功控制指令；根据一次调频有功控制指令，对储能的有功出力进行第一次调整；经过延迟时间后启动二次调频，确定二次调频指令；根据虚拟惯性响应、一次可变下垂控制功率调整值和二次调频指令，确定有功控制指令。

专利三《一种储能系统参与电网二次频率控制的方法及装置》(CN201610032450.8)提出：对电网频率进行监控，当电网频率出现偏差时进行控制；确定电网二次频率控制需求ARR，确定调频机组的参与因子；根据ARR和参与因子确定基础二次调频指令；确定分担储能机组调频任务的发电机组的附加二次调频指令；确定储能机组和不分担储能机组调频任务的发电机组的总调频指令。

专利四《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》(CN201310188516.9)提出：优化决策模块从同步测量单元获取频率偏差；当频率偏差越过频率死区，将相同的动作指令同时送给传统发电机和超级电容储能系统；超级电容储能系统在参与一次调频过程中，通过对典型工况的划分，依据优化决策模块确定其动作时机和深度，通过功率-频率转换模块实现频率偏差到功率的转换，通过PCS控制模块实现超级电容储能系统的充/放电控制，最终辅助传统发电机完成一次调频过程。

专利五《一种电池储能电源参与电网二次调频的协调控制方法及系统》(CN201410430948.0)提出：首先，将电池储能电源安装在需要配合的区域电网中，判断区域控制偏差信号是否越过设定的调节死区；然后，通过对典型应用场景的划分确定电池储能参与调频的时机及出力深度；接着，将理论调频指令转换为实际调频指令后通过能量转换系统实现电池储能电源的充/放电控制。