[发明专利]一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法

说明书

本发明公开了一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法，该方法为：在压缩空气储能系统膨胀发电机热工控制系统中设置一次调频功能模块，一次调频功能模块包括频差模块、死区模块、调差模块和限幅模块；膨胀发电机的转速信号n经频差模块转化为频差，频差经死区模块进行比较，频差大于死区后输出，进入调差模块进行计算得到调整负荷值，调整负荷值经限幅模块进行最大调整负荷值限制后最终输出负荷调整量△P，转速信号n的单位r/min，负荷调整量△P单位kW。本发明可以实现压缩空气储能参与电网一次调频，并根据压缩空气储能及膨胀机的特性，取消一次调频调节下限，提升机组调节能力，保证电网运行的安全稳定性。

技术领域

本发明属于电力储能技术领域，具体涉及一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法。

背景技术

随着新能源发电规模越来越大，其发电间歇性和波动性甚至反调节性的问题越来越突出，迫切需要行之有效的技术方案来解决新能源的大规模并网问题。大规模电力储能技术是能够解决该问题的有效途径，而压缩空气储能系统被认为是最有发展前景的大规模电力储能技术之一，具有储能规模大、存储周期长、环境污染小等优点。

目前国内外都有一些示范工程，我国主要开展非补燃式压缩空气储能，目前主要研究压缩空气储能本体热力系统，对参与电网调峰调频运行还未进行深一步研究，特别是参与电网一次调频在国内未见相关文献报导。

电力系统一次调频是指利用系统固有的负荷频率特性，以及发电机组的调速器的作用，来阻止系统频率偏离标准的调节方式。电网频率是衡量电网电能质量的指标之一，频率稳定是电力系统安全稳定运行的重要因素，因此必须调整频率使之保持在规定范围内。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法，实现压缩空气储能参与电网一次调频，并根据压缩空气储能及膨胀发电机的特性，提升机组和电网系统的调节能力，保证电网运行的安全稳定性。

本发明采取的技术方案为：一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法，该方法为：在压缩空气储能系统膨胀发电机热工控制系统中设置一次调频功能模块，一次调频功能模块包括频差模块、死区模块、调差模块和限幅模块；膨胀发电机的转速信号n经频差模块转化为频差，频差经死区模块进行比较，频差大于死区后输出，进入调差模块进行计算得到调整负荷值，调整负荷值经限幅模块进行最大调整负荷限制后最终输出负荷调整量ΔP，转速信号n的单位r/min，负荷调整量ΔP单位kW。

一种压缩空气储能参与电网一次调频的方法，其具体步骤如下：

(1)一次调频功能模块接入压缩空气储能中膨胀发电机的转速信号n，输出负荷调整量ΔP，接至膨胀发电机进口调节阀；

(2)设置一次调频功能模块参数，一次调频参数包括死区Δ、调差系数R和调节上限，调节上限设置为机组额定工况，不设置调节下限，即调节范围为从零到机组额定工况；

(3)当系统频率高于设置的一次调频死区，膨胀发电机按设定的调差系数和调节上限进行功率调节：将机组测量转速信号通过下式转换为频差信号Δf：

其中：n₀—额定转速，单位r/min；

n—实际转速，单位r/min；

经过死区判断，判定信号是否输出，即：若Δf＞Δ，信号输出，进入下一个环节；Δf＜Δ，信号不输出；

之后根据调差系数R通过下式计算负荷调整量ΔP，单位kW；

其中：P_e—发电机额定功率，单位为kW；

f_e—系统额定频率，单位为Hz；