[发明专利]一种储能装置的分层控制方法及系统

说明书

一种储能装置的分层控制方法及系统，方法包括：采集频率变化率和频率偏差，各储能单元荷电状态；根据频率变化率与允许值、频率偏差与允许值，确定储能装置是否参与调频；参与调频时，根据调频功率方向，以各储能单元中的荷电状态最大值和最小值，及频率波动程度系数，确定参与调频的各储能单元调频功率；取储能单元荷电状态排序中前n个储能单元，若前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；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。本发明实现对荷电状态存在差异的各储能单元的均衡管理，有利于保持储能装置使用寿命。

技术领域

本发明涉及储能控制技术领域，更具体地，涉及一种储能装置的分层控制方法及系统。

背景技术

频率是电网质量的关键指标之一，用电负荷和发电功率的动态平衡，是电网频率稳定的重要保障，因此，电网频率的变化也直接反应了电能供需的平衡状况。当发电量大于用电负荷，电网频率升高；反之，用电负荷大于发电量，电网频率降低。风力发电清洁低碳并且技术较为成熟，其并网容量逐年攀升。然而，目前主流的风电机组转子转速与系统频率解耦，因此不具备频率响应能力，给系统频率运行带来极大挑战。随着新能源发电机组大量的接入电网和具有冲击性负荷的增多，为了保证电网的安全经济运行，提高用户的用电质量，电网对机组的调频要求越来越高。

现有技术中，使用大规模储能系统取代发电厂进行调频，已受到业界的关注。电池储能系统响应快速、跟踪精确，因此比传统调频手段更为高效。近年来，与传统电源相比，储能为电网提供调频的技术优势较明显，并且经济性也将逐渐呈现，能有效改善电力系统的运行效率。以飞轮储能(Fly wheel Energy Storage，FES)为代表，这是一种先进的物理储能技术，是指利用电能驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能，在需要的时候通过飞轮惯性拖动电机发电，将储存的机械能变为电能输出的一种储能方式，即所谓的飞轮放电。飞轮储能具有功率密度大，响应速度快、长寿命、免维护、可扩展性好、无污染等特点。相比其他类型储能方式，比如锂电池、铅酸电池、抽水蓄能等，飞轮储能电站具有输出功率大、瞬时响应速度快、长期运行维护成本低、安全可靠、绿色环保无污染等优点。尤其是飞轮储能系统的放电功率响应速度快，达到毫秒级，能够达到一次调频控制的需求，采取飞轮储能与机组联合进行一次调频控制。