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风储系统一次调频协调控制方法、系统、设备及存储介质与流程

2021-10-19 21:11:00 来源:中国专利 TAG:系统 调频 电气工程 协调 控制

技术特征:
1.一种风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:获取风储系统的调频功率需求以及风储系统内储能系统最大调频功率;根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到储能系统的调频功率需求;获取储能系统内各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态;根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,得到各储能单元的调频功率需求;根据各储能单元的调频功率需求控制各储能单元进行一次调频。2.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述获取风储系统的调频功率需求的具体方法为:获取风储系统并网点的电网频率以及电网额定频率;当电网频率在预设的频率死区范围时,风储系统的调频功率需求为0;否则,根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差,以及预设的调频自适应系数,得到风储系统的调频功率需求。3.根据权利要求2所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述当电网频率在预设的频率死区范围时,还包括:获取储能系统的荷电状态和额定功率;根据储能系统的荷电状态和额定功率,以及预设的自恢复系数和预设的回归荷电状态范围,以及电网频率和频率死区范围,得到储能系统的回归功率;获取各储能单元的荷电状态,根据储能系统的回归功率以及各储能单元的荷电状态,得到各储能单元的回归功率;根据各储能单元的回归功率,控制各储能单元进行储能回归。4.根据权利要求3所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述得到储能系统的回归功率后,还包括:获取电网承受功率变化的边界值,并将储能系统的回归功率更新为储能系统的回归功率与电网承受功率变化的边界值中的较小值。5.根据权利要求2所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述预设的调频自适应系数中包括若干系数值,一系数值对应一频率偏差范围,且系数值越大,对应的频率偏差范围的边界值越大;所述根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差,以及预设的调频自适应系数,得到风储系统的调频功率需求的具体方法为:根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差所属的频率偏差范围,从预设的调频自适应系数中选取对应的系数值,根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差以及选取的系数值,得到风储系统的调频功率需求。6.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到储能系统的调频功率需求的具体方法为:根据储能系统最大调频功率,以风储系统内风电系统弃风功率最小为分配原则,分配风储系统的调频功率需求,且仅在风储系统的调频功率需求为降低功率时,给风电系统分
配风储系统的调频功率需求,得到储能系统的调频功率需求。7.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述获取储能系统内各储能单元的当前最大调频功率的具体方法为:获取储能系统内各储能单元的当前功率以及额定功率;根据储能系统内各储能单元的当前功率以及额定功率,得到储能系统内各储能单元的当前最大调频功率。8.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述运行状态包括启停状态、放电允许状态和充电允许状态。9.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,得到各储能单元的调频功率需求的具体方法为:根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,以各储能单元的荷电状态一致性为功率分配原则,分配储能系统的调频功率需求,得到各储能单元的调频功率需求。10.根据权利要求9所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述得到各储能单元的调频功率需求后,还包括:获取各储能单元当前功率以及额定功率;根据各储能单元当前功率以及额定功率,得到各储能单元功率约束,并根据各储能单元功率约束检核各储能单元的调频功率需求;当未通过校核时,修改未通过校核的储能单元的运行状态,并根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及修改后的运行状态,以各储能单元的荷电状态一致性为功率分配原则,重新分配储能系统的调频功率需求,并根据重新分配结果更新各储能单元的调频功率需求。11.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述根据各储能单元的调频功率需求控制各储能单元进行一次调频的具体方法为:获取各储能单元当前功率,各储能单元当前功率叠加各储能单元的调频功率需求,得到各储能单元调频功率,控制各储能单元以各储能单元调频功率运行。12.根据权利要求1所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,还包括:根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到风储系统内风电系统的调频功率需求;根据风电系统的调频功率需求控制风电系统进行一次调频。13.根据权利要求12所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到风储系统内风电系统的调频功率需求的具体方法为:根据储能系统最大调频功率,以风储系统内风电系统弃风功率最小为分配原则,分配风储系统的调频功率需求,且仅在风储系统的调频功率需求为降低功率时,给风电系统分配风储系统的调频功率需求,得到风储系统内风电系统的调频功率需求。14.根据权利要求12所述的风储系统一次调频协调控制方法,其特征在于,所述根据风电系统的调频功率需求控制风电系统进行一次调频的具体方法为:
获取风电系统当前功率,风电系统当前功率叠加风电系统的调频功率需求,得到风电系统调频功率,控制风电系统以风电系统调频功率运行。15.一种风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,包括:第一数据获取模块,用于获取风储系统的调频功率需求以及风储系统内储能系统最大调频功率;第一需求分配模块,用于根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到储能系统的调频功率需求;第二数据获取模块,用于获取储能系统内各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态;第二需求分配模块,用于根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,得到各储能单元的调频功率需求;第一控制模块,用于根据各储能单元的调频功率需求控制各储能单元进行一次调频。16.根据权利要求15所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述第一数据获取模块包括风储需求获取模块,风储需求获取模块用于获取风储系统并网点的电网频率以及电网额定频率;当电网频率在预设的频率死区范围时,风储系统的调频功率需求为0;否则,根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差,以及预设的调频自适应系数,得到风储系统的调频功率需求。17.根据权利要求16所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述风储系统需求获取模块还用于,当电网频率在预设的频率死区范围时,获取储能系统的荷电状态和额定功率;根据储能系统的荷电状态和额定功率,以及预设的自恢复系数和预设的回归荷电状态范围,以及电网频率和频率死区范围,得到储能系统的回归功率;获取各储能单元的荷电状态,根据储能系统的回归功率以及各储能单元的荷电状态,得到各储能单元的回归功率;根据各储能单元的回归功率,控制各储能单元进行储能回归。18.根据权利要求17所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述风储系统需求获取模块还用于,获取电网承受功率变化的边界值,并将储能系统的回归功率更新为储能系统的回归功率与电网承受功率变化的边界值中的较小值。19.根据权利要求16所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述预设的调频自适应系数中包括若干系数值,一系数值对应一频率偏差范围,且系数值越大,对应的频率偏差范围的边界值越大;所述风储系统需求获取模块包括风储系统需求计算模块,风储系统需求计算模块用于根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差所属的频率偏差范围,从预设的调频自适应系数中选取对应的系数值,根据电网频率与电网额定频率之间的频率偏差以及选取的系数值,得到风储系统的调频功率需求。20.根据权利要求15所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述第一需求分配模块包括储能需求分配模块,储能需求分配模块用于根据储能系统最大调频功率,以风储系统内风电系统弃风功率最小为分配原则,分配风储系统的调频功率需求,且仅在风储系统的调频功率需求为降低功率时,给风电系统分配风储系统的调频功率需求,得到储能系统的调频功率需求。21.根据权利要求15所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述第二数
据获取模块包括功率获取模块和最大调频功率获取模块,功率获取模块用于获取储能系统内各储能单元的当前功率以及额定功率;最大调频功率获取模块用于根据储能系统内各储能单元的当前功率以及额定功率,得到储能系统内各储能单元的当前最大调频功率。22.根据权利要求15所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述第二需求分配模块包括储能单元需求模块,储能单元需求模块用于根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,以各储能单元的荷电状态一致性为功率分配原则,分配储能系统的调频功率需求,得到各储能单元的调频功率需求。23.根据权利要求22所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,所述第二需求分配模块还包括储能单元校验模块,储能单元校验模块用于获取各储能单元当前功率以及额定功率;根据各储能单元当前功率以及额定功率,得到各储能单元功率约束,并根据各储能单元功率约束检核各储能单元的调频功率需求;当未通过校核时,修改未通过校核的储能单元的运行状态,并根据储能系统的调频功率需求,以及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及修改后的运行状态,以各储能单元的荷电状态一致性为功率分配原则,重新分配储能系统的调频功率需求,并根据重新分配结果更新各储能单元的调频功率需求。24.根据权利要求15所述的风储系统一次调频协调控制设备,其特征在于,还包括第三需求分配模块和第二控制模块;第三需求分配模块用于根据风储系统的调频功率需求以及储能系统最大调频功率,得到风储系统内风电系统的调频功率需求;第二控制模块用于根据风电系统的调频功率需求控制风电系统进行一次调频。25.一种风储系统一次调频协调控制系统,其特征在于,包括数据采集装置、通讯装置以及权利要求15至24任一项所述的风储系统一次调频协调控制设备;数据采集装置和通讯装置均与风储系统一次调频协调控制设备连接;使用状态时,数据采集装置与风储系统的并网点、风储系统内风电系统控制单元以及风储系统内储能系统控制单元均连接,通讯装置与风电系统控制单元以及储能系统内各储能单元的pcs均连接;数据采集装置用于采集风储系统的并网点的电网频率,以及风电系统和储能系统的运行数据,并发送至风储系统一次调频协调控制设备;通讯装置用于风储系统一次调频协调控制设备与风电系统控制单元以及各储能单元的pcs之间的数据交互。26.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至14任一项所述风储系统一次调频协调控制方法的步骤。27.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至14任一项所述风储系统一次调频协调控制方法的步骤。

技术总结
本发明属于电气工程领域,公开了一种风储系统一次调频协调控制方法、系统、设备及存储介质,获取风储系统的调频功率需求以及风储系统内储能系统最大调频功率;根据风储系统的调频功率需求及储能系统最大调频功率,得到储能系统的调频功率需求;获取储能系统内各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态;根据储能系统的调频功率需求,及各储能单元的当前最大调频功率、荷电状态及运行状态,得到各储能单元的调频功率需求;根据各储能单元的调频功率需求控制各储能单元进行一次调频,保证各储能单元的一致性和可控性,提升整个储能系统响应一次调频的能力。系统响应一次调频的能力。系统响应一次调频的能力。


技术研发人员:李相俊 董立志 贾学翠 惠东 刘超群 王凯丰
受保护的技术使用者:中国电力科学研究院有限公司
技术研发日:2021.09.13
技术公布日:2021/10/18
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