[发明专利]一种新型的风光储协同调频优化控制方法

说明书

本发明涉及一种新型的风光储协同调频优化控制方法，包括：基于小型风力发电机组、屋顶光伏、电储能装置构建小型微网系统，将小型微网系统通过硬接线方式接入DCS系统的拓展模拟量IO，用于通过风、光、电储能协同作用辅助燃煤机组调频优化控制；基于能源管理系统，根据获取的实时数据信号，采用概率预测算法评估发电机组升/降负荷空间容量和速率并预测电网频率，综合评判，对于概率预测调频时间小于20s的调频补偿，优选频差补偿，对于小于60s的调频补偿，优选区间电储能补偿。本发明可以保证燃煤机组一次调频的最佳响应，同时降低对机组的一次调频硬件需求，从绿色能源角度进行电量补偿，充分利用绿电，有效降低对化石能源的依赖。

技术领域

本发明涉及燃煤机组新型调频应用领域，尤其涉及一种新型的风光储协同调频优化控制方法。

背景技术

一次调频是发电机组保证电网频率稳定在频率允许偏差范围内的重要技术保障，而电网更依赖传统燃煤机组进行电网频率的调节，目前典型一次调频优化的技术手段更多地依赖于原始的汽轮机转动惯量，通过DEH系统按照一定约束条件快速补偿，然后通过协调系统再同步进行负荷调整，实现快速和稳定的调节，但是受制于机组的固有特性，一次调频调节品质无法满足调整需求，经常受到电网考核，对现阶段的燃煤企业的生存经营无疑是雪上加霜。

综上所述，典型的一次调频优化技术手段无法从根本上真正实现负荷调整量的准确补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的风光储协同调频优化控制方法，采用高效快捷的新能源技术手段辅助燃煤机组实施精准调频控制，降低机组在传统一次调频下的往复扰动和压力波动，有效提升一次调频响应水平，同时应用风-光等自然能源进行储能在实现碳排放上。

本发明提供了一种新型的风光储协同调频优化控制方法，包括如下步骤：

步骤1，基于小型风力发电机组、屋顶光伏、电储能装置构建小型微网系统，将小型微网系统通过硬接线方式接入DCS系统的拓展模拟量IO，用于通过风、光、电储能协同作用辅助燃煤机组调频优化控制；

步骤2，基于能源管理系统，根据获取的实时数据信号，采用概率预测算法评估发电机组升/降负荷空间容量和速率并预测电网频率，综合评判，对于概率预测调频时间小于20s的调频补偿，优选频差补偿，对于小于60s的调频补偿，优选区间电储能补偿。

进一步地，所述步骤2包括：

取AGC负荷指令Ls、实际功率Lr、电网频率f，采样周期设置为1s，提取PT信号获取发电机出口实际频率，即电网频率f，并对该信号进行死区判别，确定调频的正负方向，若电网频率f50+δ，所述能源管理系统触发充电机制，若电网频率f50-δ，触发放电机制。

进一步地，若电网频率f50+δ，机组实发负荷Lr低于设定值Ls，电网频率f大于调频动作死区δ，机组开始降负荷，基于能源管理系统内置算法模块评判电网频率f走势：

1)调整时间在20s以内，优选发电机组向电储能充电，判断Δ＝|Lr-Ls|≤δ，δ取某一限值，该限值由系统自动运算得出，DCS负荷指令保持不变，此时机组DCS系统调频功能被切除，若电储能装置不具备充电条件，转由DCS系统调频方式降负荷；

2)调整时间在20s至60s之间，以频差调整为主，实时计算积分电量，待10s时，启动电储能装置充电模式5s，期间负荷指令闭锁，而后继续由DCS系统调整。

进一步地，若电网频率f50+δ，机组实发负荷Lr高于设定值Ls，电网频率f大于死区δ，机组开始快速升负荷；能源管理系统评判电网频率f走势：

1)调整时间在20s以内，触发电储能装置充电机制，判断Δ＝|Lr-Ls|≤δ，δ取某一限值，该限值由系统自动运算得出，此时机组DCS系统调频功能被切除，若电储能装置不具备充电条件，转由DCS系统调频方式降负荷，增大调频增益，叠加压力设定值偏置；