[发明专利]一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法，其特征在于，包括：判断储能系统是否需要动作；若储能系统需要动作，则根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程；通过所述状态空间方程，以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数；在对所述目标函数求解的过程中，构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型，使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化。解决了目前储能辅助火电机组参与AGC调频的过程中，储能系统采取满功率补偿策略，缺乏能量管理的问题。

技术领域

本申请涉及火电机组参与AGC调频技术领域，具体涉及一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法，同时涉及一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制装置。

背景技术

传统燃煤机组由于响应时滞长、机组爬坡速率低、启停磨煤机所致断点段以及命令死区内震荡等问题，在参与AGC调频时，不能准确跟踪电网的调频指令。随着大规模的风电、光伏等间歇式新能源的并网，区域控制偏差ACE信号中的高频分量增加，机组AGC指令波动加剧，导致现有调频容量不足的问题日益突出，亟需新的手段来弥补火电机组的调频缺陷。

储能系统由于具有快速和准确的响应能力，容量可调，单位功率的调节效率高，是一种非常好的调频资源。根据美国西太平洋实验室分析报告指出，同等规模比较下，储能系统的调频效果是水电机组的1.7倍左右，是燃气机组的2.5倍左右，是火电机组的20倍以上。利用储能系统的快速跟踪能力实时弥补火电机组出力与AGC指令之间的偏差，能极大地提高机组的调频性能。然而由于储能系统的容量和功率有限，若不对其实施有效的能量管理，容易造成长时间尺度下其工况难以为继，不利于机组整体调频性能的改善。

发明内容

本申请提供一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法，解决了目前储能辅助火电机组参与AGC调频的过程中，储能系统采取满功率补偿策略，缺乏能量管理的问题。

本申请提供一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法，其特征在于，包括：

判断储能系统是否需要动作；

若储能系统需要动作，则根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程；

通过所述状态空间方程，以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数；

在对所述目标函数求解的过程中，构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型，使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化。

优选的，所述判断储能系统是否需要动作，包括：

设定储能系统的容量、额定功率和动作死区P_allow，读入机组的AGC指令P_AGC和机组出力P_G；

判断火电机组出力与AGC指令之间的偏差与储能系统动作死区之间的关系；

若|P_AGC-P_G|＜P_allow，则储能系统不动作，输出储能功率P_B＝0；若|P_AGC-P_G|≥P_allow，则储能系统需要动作。

优选的，所述根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程，包括：

根据状态空间理论，选取火电机组出力P_G(k)、储能系统的充放电功率P_B(k)、储能SOC状态SOC(k)以及火电机组与储能系统的联合出力P_GB(k)作为状态变量；

以火电机组短期预测出力增量△P_G(k)和储能系统的短期预测出力增量△P_B(k)作为控制变量；