[发明专利]一种考虑储能动作边界的快速调频控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑储能动作边界的快速调频控制方法，包括以下步骤：步骤1，将电池储能电源经断路器和变压器并入电网，并预设储能调频死区边界f_d^bess，其中储能调频死区边界f_d^bess小于常规机组调频死区边界f_d^gen；步骤2，实时采集电网频率偏差△f；当满足|△f|≥f_d^bess时，储能电池参与电网一次调频。本发明使得储能电池在常规机组投入调频之前可迅速对电力系统频率波动进行平抑，改善电网调频效果，提高混合电网的调频能力，而且可以减少常规机组出力进行电网一次调频的动作次数，从而减少机组机械磨损和频繁动作的调动费用，增加常规机组的使用寿命，提高经济效益。

技术领域

本发明属于电网调频领域，具体涉及一种考虑储能动作边界的快速调频控制方法。

背景技术

随着能源日益紧张，新能源并网及储能技术将成为未来能源战略的重要一环。我国风电装机容量为全球第一，但是存在高比例风电不能被消纳，其中近30％的弃风电量是由调频问题导致的。近几年来，国内外已经有大量商业化储能项目应用于辅助服务领域，美国PJM市场储能调频系统安装量超过了200MW，国内在京能石景山热电厂实施了国内第一个储能火电联合调频商业化示范项目后，山西也陆续实施了多个同类储能调频项目，这使得储能调频需求和控制策略成为当前研究热点。

纵观当前储能电池参与电网调频的相关研究，更多关注储能电池的选型与容量配置、多时间尺度仿真建模、协调控制策略优化以及储能电池参与调频的经济性评估等。目前在储能电池参与电网调频的理论研究中存在以下问题：在协调控制方面，下垂控制与惯性控制作为典型控制方法被广泛运用，大部分研究仅基于对二者的初步探索，并未考虑电网调频需求以及二者对系统动态特性影响和优势互补，且对其边界限制的研究尚浅。在死区设定方面，《两个细则》(《并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行)》和《发电厂并网运行管理实施细则(试行)》)提出死区是机组调频的关键参量，所以储能调频死区的设定是储能参与电网调频不可忽视的重要参量之一。

此外，目前大多数本领域技术人员对调频死区方面的研究大多集中于对传统机组一次或二次调频回路中的死区设置研究上，随着计算机技术的不断发展，数字电液调节系统(DEH)的应用不断增多，由于电网中大量含有死区限制的机组存在，本应发挥高灵敏度作用的高性能DEH不得不设置相应的死区，所以部分地区的一次调频已经很难在正常情况下发挥作用了，例如台州电厂7、8号机组的一次调频死区设置为±0.1Hz，在实际运行中由于一次调频功能的投入，使得机组负荷在电网频率变化至±0.1Hz时就发生变化，但电厂出于对负荷稳定需求的考虑，将一次调频死区调整为±0.2Hz后，机组的一次调频功能基本不起作用。若将机组的一次调频死区设置过小，除了导致机组的频率调节过于频繁外，同时也会对该区域的控制标准考核有负面影响。综合以上叙述可知，在传统机组的调频死区上的研究和改进仅能对电力生产起到理论作用，而实际运行中很难实现或保持。

发明内容

本发明提供一种考虑储能动作边界的快速调频控制方法，可以改善电网调频效果，提高混合电网的调频能力，而且可以减少机组机械磨损和频繁动作的调动费用，增加常规机组的使用寿命，提高经济效益。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑储能动作边界的快速调频控制方法，包括以下步骤：

步骤1，将储能电池经断路器和变压器并入电网，并预设储能调频死区边界f_d^bess，其中储能调频死区边界f_d^bess小于常规机组调频死区边界f_d^gen；

步骤2，实时采集电网频率偏差△f；当满足|△f|≥f_d^bess时，储能电池参与电网一次调频。