[发明专利]适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备，方法包括获取电厂设备参数和电厂实际运行数据；计算得到高压厂用变压器可供储能接入的富裕容量；确定经济效益最优的储能容量；当满足所述第一标准时，使储能最终选型容量等于或小于所述经济效益最优的储能容量；当满足所述第二标准时，若所述经济效益最优的储能容量小于等于所述富裕容量，则使储能最终选型容量等于或小于所述经济效益最优的储能容量，若所述经济效益最优的储能容量大于所述富裕容量，则使储能最终选型容量小于所述富裕容量以通过电气安全性校核。本发明能够实现储能充电时高厂变不超载和避免储能放电时出现有功功率倒送至高厂变高压侧现象。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备。

背景技术

在电力系统运行中，解决区域电网内短时间(秒或分钟级)、随机性有功不平衡问题，即电网频率及联络线功率控制主要通过自动发电控制(AGC)实现。其对调频电源性能提出了调节速率快、调节精度高、功率调节方向频繁转换等较高要求。

电网AGC调频功能主要由包括水电、燃气机组以及火电机组在内的常规电源提供。由于这些电源系统都具有响应惯性，使得一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，特别是火电机组的AGC调频性能与电网期望相比仍有较大差距，表现为调节延迟、偏差(超调和欠调)等现状。

对储能系统而言，在额定功率范围内，可以在1秒钟内以99％以上的精度完成指定功率的输出，其综合响应能力特别适合在AGC调频时间尺度内的功率变换需求。根据研究报告显示：平均来看，储能系统的调频效果是水电机组的1.4倍，是天然气机组的2.3倍，是燃煤机组的20倍以上。

储能辅助调频原理是利用电池储能系统快速、精确响应的特点，辅助发电机组进行AGC方式下的负荷调整，进而提高发电机组的调节性能，同时不对机组自身调节带来扰动。因此，配置电池储能系统辅助AGC联合调频是所有发电机组的必然趋势。

电厂侧储能系统接入方式，其原则必须不能影响机组及电网正常运行，不能影响厂用辅助设备正常运行，不能影响厂用电切换灵活性。目前电厂增加储能系统的接入方案大多采用外挂厂用电母线接入方案，即储能调频装置采用电力电缆连接至电厂机组的6kV厂用工作段，接入电厂厂用电系统。

在储能联合调频项目中，储能系统容量普遍配置方法主要是基于电网调频特性。因80％的调频指令在机组全容量的3％左右，因此选取3％机组容量作为储能功率，保证储能系统能够响应80％左右的电网AGC指令。

现有技术中，国内储能辅助调频项目均是基于燃煤机组，储能定容方法也是基于燃煤机组的运行特性而言。对于30万以上的燃煤机组，厂用电率一般在3％-6％左右，因此只需要核算高厂变容量，保证储能系统在充电时的高厂变不超载即可，但却未考虑到储能系统放电时的厂用电负荷消纳情况。对于燃气蒸汽联合循环电厂，由于厂用电率较低，一般在2％以下，若选择3％机组容量作为储能功率，储能放电时可能会出现有功功率倒送至高厂变高压侧现象。另外，选择3％机组容量作为储能功率，对于同容量的电厂而言，选择的储能功率相同，没有考虑到各电厂之间机组性能的差异化。

发明内容

本发明实施例提供了一种适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法、装置及设备，从而有效地实现储能充电时高厂变不超载和避免储能放电时出现有功功率倒送至高厂变高压侧现象，同时经济效益最优。

第一方面，本发明实施例提供一种适用于电厂储能辅助调频的储能定容方法，至少包括以下步骤：

获取电厂设备参数和电厂实际运行数据；

根据所述电厂设备参数计算得到高压厂用变压器可供储能接入的富裕容量；

根据所述电厂实际运行数据构建电厂仿真模型并基于所述电厂仿真模型的仿真结果确定经济效益最优的储能容量；