[发明专利]一种提高电厂AGC调频性能的储能装置、控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种提高电厂AGC调频性能的储能装置，其特征在于：包括若干个储能子系统，每个储能子系统包括一个PCS集装箱和一个磷酸铁锂电池系统集装箱；PCS集装箱包括与电网高压母线连接的变压器和与变压器连接的双向PCS，所述磷酸铁锂电池系统集装箱包括与双向PCS连接的电池系统；所述变压器用于在储能子系统放电时将双向PCS输出的三相交流电升压至电厂用高压母线电压或用于在储能子系统充电时将电网高压母线电压降压到双向PCS输入电压；所述电池系统用于通过双向PCS进行储存电能或放电。

2.根据权利要求1所述的一种提高电厂AGC调频性能的储能装置，其特征在于：所述磷酸铁锂电池系统集装箱还包括BMS系统，该BMS系统与电池系统连接，用于对电池系统进行监控并当电池系统出现故障时进行报警。

3.根据权利要求2所述的一种提高电厂AGC调频性能的储能装置，其特征在于：所述磷酸铁锂电池系统集装箱还包括空调系统和消防系统；所述空调系统用于对电池系统提供良好的运行环境，所述消防系统包括消防探测装置和气体灭火装置，该消防探测装置用于在探测到磷酸铁锂电池系统集装箱起火时自动启动气体灭火装置，并且断开集装箱对外供电。

4.一种提高电厂AGC调频性能的控制系统，包括电厂DCS系统、远动装置和测控装置，其特征在于：还包括权利要求1-3任一一项所述的储能装置、一个储能控制器；所述储能控制器与储能装置的储能子系统、测控装置和电厂DCS系统连接，测控装置与电厂DCS系统连接，电厂DCS系统与远动装置连接；所述储能控制器用于对接收的AGC指令出力和机组出力进行处理得到储能调频系统出力值并将储能调频系统出力值发送给双向PCS；所述双向PCS用于根据接收到的储能调频系统出力值进行储能子系统的储能出力，同时储能控制器用于测量储能子系统的储能出力并发送给测控装置；所述测控装置用于接收储能控制器发送的储能出力并与测量到的火电机组出力进行合并作为出力反馈信号上传至电厂DCS系统；远动装置用于采集电厂DCS系统的数据并将相应数据转换处理后经过远程通道送往电网调度中心，同时将电网调度中心发来AGC指令发送给电厂DCS系统并且所述电厂DCS系统进一步将电网调度中心发送的AGC指令反馈给储能控制器和火电机组。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于：所述储能控制器为PLC控制器。

6.权利要求4或5所述的控制系统在储能AGC出力时的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括：

1)读取机组AGC状态：储能控制器通过电厂DCS获取机组AGC调频状态，并判断火电机组是否在AGC状态，若火电机组为非AGC状态表示电网调度中心不需要机组参与调频,此时储能调频系统，以50％SOC为目标对电池进行充放电；

2)获取AGC出力与机组出力：若机组处于AGC调频状态，储能控制器通过电厂DCS获取AGC指令出力值Pa，机组当前出力值Pb，计算储能出力Pc＝Pa-Pb；

3)PLC判定充放电：若Pc>0储能调频系统放电、若Pc<0储能调频系统充电；

4)读取储能SOC：储能控制器通过BMS系统读取当前电池系统的剩余容量；

5)积极放电：当电池剩余容量处于30％到100％时，储能调频系统出力Pc,若Pc>9MW(储能调频系统最大输出功率)，则输出9MW；

6)保守放电：当电池剩余容量处于20％到30％时，储能调频系统出力Pc,若Pc>6MW，则输出6MW；

7)消极放电：当电池剩余容量处于10％到20％时，储能调频系统出力Pc,若Pc>4MW，则输出4MW；

8)不放电：当电池剩余容量小于10％时，储能调频系统出力Pc,若Pc>0.1MW，则输出0.1MW；

9)积极充电：当电池剩余容量处于0％到70％时，储能调频系统吸收Pc,若Pc>9MW(储能调频系统最大充电功率)，则吸收9MW；

10)保守充电：当电池剩余容量处于70％到85％时，储能调频系统吸收Pc,若Pc>6MW，则吸收6MW；

11)消极充电：当电池剩余容量处于85％到95％时，储能调频系统出力Pc,若Pc>4MW，则吸收4MW；

12)不充电：当电池剩余容量大于95％时，储能调频系统吸收Pc,若Pc>0.1MW，则吸收0.1MW。