[发明专利]储能装置参与机组调频的优化控制与容量规划系统及方法

摘要

本发明公开了一种储能装置参与机组调频的优化控制与容量规划系统及方法，包括储能单元与功率变换装置、滤波装置依次连接后接入区域电网，逻辑判断装置与发送电网调度中心的AGC指令的装置、传统机组出口以及功率变换装置分别连接；电网调度中心的AGC指令同时下发至储能装置和传统机组，逻辑判断装置分别采集AGC指令、发电机出口功率和储能装置电池荷电状态信息并判断储能单元在每一时刻的出口功率大小。本发明有益效果在发电侧引入储能装置能改善调频效果，可以有效抑制传统调频方式可能出现的响应速度慢、调节精度低、机组“反调”和死区震荡问题。

主权项

一种储能装置参与机组调频的优化控制与容量规划方法，其特征是，包括以下步骤：(1)根据AGC指令功率值、传统机组实际功率值、储能装置自身SOC状态和充放电状态数据，确定储能装置当前的运行状态；(2)针对储能装置不同的运行状态建立不同的充放电控制策略；(3)根据储能装置充放电功率约束和储能装置SOC水平约束条件，在保证提高AGC调频效果指标Kp的前提下，构建以发电侧收益最大化为目标的储能装置容量优化目标函数；(4)采用粒子群优化算法或者遗传算法对储能装置目标优化函数进行求解，确定储能装置的最优容量；所述步骤(1)中储能装置当前的运行状态包括：正常场景下的充放电策略和特殊场景下的充放电策略；所述正常场景为：较长时间内调频目标值和实际值偏差量较为平缓；所述特殊场景包括：调频机组反向调频的状态、传统机组在AGC调频时出现死区震荡的状态、储能装置过度放电的状态以及储能装置SOC水平强制归位的状态；所述正常场景下的充放电策略具体为：引入SOC标志位将混合储能装置的运行状态进行分类，具体如表1所示：表1表中：SOCa(t)和SOCb(t)分别为铅酸电池VRLA与全钒液流电池VRB的当前SOC值；SL和SH分别为SOC的低警戒位和高警戒位；1)在状态S4，S7，S8中，VRB储能元件的SOC水平高于VRLA储能元件的SOC水平，采取VRLA充电主导、放电从属的充放电策略；当VRLA的SOC过高，VRB的SOC水平过低，两者差距过大时，不能保证在下一时刻VRLA具有充沛的上调容量，因此，放电时首先利用VRB放电，不足时利用VRLA补充；在充电时首先对VRLA充电，多余量对VRB进行充电，保证VRB和VRLA的SOC都处于正常调节范围以内；2)在状态S1，S2，S3，S5，S6和S9中，状态S2，S3和S6为VRLA的SOC高于VRB，状态S1，S5和S9为VRLA和VRB的SOC处于同一水平区段；采取VRLA放电主导、充电从属的充放电策略；当VRB的SOC过高，VRLA的SOC水平过低，两者差距过大时，不能保证在下一时刻VRB具有充沛的上调容量，因此，放电时首先利用VRLA放电，不足时利用VRB补充；在充电时首先对VRB充电，多余量对VRLA进行充电，保证VRB和VRLA的SOC都处于正常调节范围以内。