[发明专利]一种储能装置的分层控制方法及系统

权利要求书

1.一种储能装置的分层控制方法，储能装置包括多个储能单元，在电网的频率波动下储能装置参与调频，其特征在于，

所述方法包括：

步骤1，采集当前电网的频率变化率和频率偏差；采集各储能单元荷电状态，并提取各储能单元中的荷电状态最大值和荷电状态最小值；

步骤2，根据频率变化率与频率变化率允许值的大小关系、频率偏差与频率偏差允许值的大小关系，确定储能装置是否参与调频；当储能装置参与调频时，各储能单元根据调频功率方向，以各储能单元中的荷电状态最大值和荷电状态最小值为控制指标，并引入频率波动的程度系数，确定参与调频的各储能单元的调频功率；

步骤3，以同容量的同步发电机频率为基准频率，利用储能虚拟惯量控制环节获得储能装置参考调频功率；

步骤4，根据调频功率方向，对各储能单元的荷电状态进行排序；取排序中前n个储能单元，若前n-1个储能单元的调频功率之和的绝对值小于储能装置参考调频功率的绝对值，但前n个储能单元的调频功率之和的绝对值不小于储能装置参考调频功率的绝对值，则以前n个储能单元参与调频；

步骤5，若全部储能单元的调频功率之和的绝对值小于储能装置参考调频功率的绝对值，则以全部储能单元参与调频。

2.根据权利要求1所述的储能装置的分层控制方法，其特征在于，

步骤1中，采集并对各储能单元荷电状态按照从小到大的顺序进行排序，获得各储能单元的荷电状态最大值SOC_max和荷电状态最小值SOC_min。

3.根据权利要求1所述的储能装置的分层控制方法，其特征在于，

频率变化率允许值和频率偏差允许值根据电能质量标准确定，其中，

频率变化率允许值取值为2HZ/s；

建设规模不小于3000MW的电网系统，频率偏差允许值的取值范围为±0.2HZ；建设规模小于3000MW的电网系统，频率偏差允许值的取值范围为±0.5HZ。

4.根据权利要求3所述的储能装置的分层控制方法，其特征在于，

步骤2中，当频率变化率的绝对值|df|不大于频率变化率允许值的绝对值|ε₁|，且频率偏差的绝对值|Δf|不大于频率偏差允许值的绝对值|ε₂|时，各储能单元的调频功率均设置为0，即储能装置不参与调频。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的储能装置的分层控制方法，其特征在于，

步骤2包括：

步骤2.1，当频率变化率大于频率变化率允许值或频率偏差大于频率偏差允许值时，确定储能装置的调频功率方向；各储能单元根据调频功率方向，以各储能单元中的荷电状态最大值和荷电状态最小值为控制指标，并引入频率波动的第一程度系数，确定参与调频的各储能单元的第一调频功率；

步骤2.2，当频率变化率大于频率变化率允许值且频率偏差大于频率偏差允许值时，确定储能装置的调频功率方向；各储能单元根据调频功率方向，以各储能单元中的荷电状态最大值和荷电状态最小值为控制指标，并引入频率波动的第二程度系数，确定参与调频的各储能单元的第二调频功率；

第一程度系数和第二程度系数均为不大于1的数，且第一程度系数小于第二程度系数。

6.根据权利要求5所述的储能装置的分层控制方法，其特征在于，

步骤2.1包括：

步骤2.1.1，当频率变化率的绝对值|df|大于频率变化率允许值的绝对值|ε₁|，且频率偏差的绝对值|Δf|不大于频率偏差允许值的绝对值|ε₂|时，根据频率变化率df判定储能装置的调频功率方向；

步骤2.1.2，当频率变化率的绝对值|df|不大于频率变化率允许值的绝对值|ε₁|，且频率偏差的绝对值|Δf|大于频率偏差允许值的绝对值|ε₂|时，根据频率偏差Δf判定储能装置的调频功率方向；

步骤2.1.3，各储能单元根据调频功率方向，以各储能单元中的荷电状态最大值和荷电状态最小值为控制指标，并引入频率波动的第一程度系数，确定参与调频的各储能单元的第一调频功率。