一種儲能系統參與電網二次頻率控制的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電網頻率控制技術領域，特別設及一種儲能系統參與電網二次頻率控 制的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著電力需求的增長，電網負荷峰谷差不斷變大，對電力系統調頻提出了更高的 要求，需要更多響應快速的調節電源。傳統調頻技術中的頻率控制是通過輸出功率的快速 增減來維持發電功率與負荷需求的平衡。而發電機具有響應慢、爬坡速率低的缺點，從而導 致:1)因爬坡慢而不能較快地實現調度目標，從而快速實現再調度，因而不能提供所有的區 域控制誤差校正;2)因爬坡慢而無法快速改變方向，有時甚至會提供反向調節，因而發電機 有時會增加區域控制誤差。由于儲能系統具有快速的功率響應能力，且能夠實現功率的正 反雙向調節，通過對儲能系統的合理控制，可W改善含風電電力系統的調頻特性，具有更好 的經濟性。但是儲能系統參與電網頻率控制后，需要解決與其他機組在二次調頻方面協調 配合的問題，目前尚欠缺對運方面的研究。
【發明內容】
[0003] 本發明實施例提供了一種儲能系統參與電網二次頻率控制的方法，可W很好的解 決儲能系統與其他機組在二次調頻方面協調配合的問題。該方法包括：
[0004] 對電網頻率進行實時監控，當電網頻率出現偏差時，按照如下方式對電網頻率進 行控制，直至電網頻率不存在偏差為止：
[0005] 確定電網二次頻率控制需求ARR;
[0006] 確定調頻機組的二次頻率控制的參與因子，其中，所述調頻機組包括儲能機組、分 擔儲能機組調頻任務的發電機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組；
[0007] 根據電網二次頻率控制需求ARR和參與因子，確定調頻機組的基礎二次調頻指令； [000引確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令；
[0009] 根據調頻機組的一次調頻指令和基礎二次調頻指令，確定儲能機組和不分擔儲能 機組調頻任務的發電機組的總調頻指令;根據調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發 電機組的總調頻指令，對調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進 行調整；
[0010] 根據調頻機組的一次調頻指令、基礎二次調頻指令和附加二次調頻指令，確定分 擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令;根據分擔儲能機組調頻任務的發電機組的 總調頻指令，對分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進行調整。
[0011] 在一個實施例中，所述確定電網二次頻率控制需求ARR包括：
[001^ 確定區域控制偏差ACE;
[OOK]對區域控制偏差ACE進行濾波、比例調節和積分調節，獲得電網二次頻率控制需求 ARR；
[0014]所述區域控制偏差ACE按照如下公式確定：
[001 引 A(Et= APtie,t+KAft= APtie,t+化g+Kd) Aft;
[0016] 其中，ACEt為t時刻的區域控制偏差，APtie,t為t時刻的聯絡線功率波動值，Κ為控 制區域的功頻靜特性系數，肪為控制區域內調頻機組的頻率調節效應系數，Kd為控制區域內 負荷的頻率調節效應系數，Δ ft為t時刻的控制區域的頻率偏差。
[0017] 在一個實施例中，所述調頻機組的二次頻率控制的參與因子按如下公式確定：
[001 引
[0019] 其中，PFi為第i臺調頻機組的二次頻率控制的參與因子;Ri為第i臺調頻機組的爬 坡速率;N為調頻機組的數量。
[0020] 在一個實施例中，所述調頻機組的基礎二次調頻指令按如下公式確定：
[0021]
[0022] 其中，Δ/?.嚴'為第i臺調頻機組在t時刻的基礎二次調頻指令，PF功第i臺調頻機組 的二次頻率控制的參與因子，ARRt為t時刻的電網二次頻率控制需求。
[0023] 在一個實施例中，所述儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻 指令按如下公式確定：
[0024]
[002引其中，為第i臺調頻機組在t時刻的總調頻指令，為第i臺調頻機組在t 時刻的一次調頻指令，Κι為第i臺調頻機組的一次調頻系數；Δ ft為t時刻的控制區域的頻率 偏差。
[0026] 在一個實施例中，所述確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指 令包括：
[0027] 確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的二次頻率控制的參與因子；
[0028] 根據儲能機組的基礎二次調頻指令、分擔儲能機組調頻任務的發電機組的二次頻 率控制的參與因子，確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令。
[0029] 在一個實施例中，所述分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令按 如下公式確定：
[0030]
'
[0031] 其中，ΔΡ''"'為第k臺分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加二次調頻指令， Δ/鑑為第j臺儲能機組的基礎二次調頻指令;η為調頻機組中儲能機組的數量;PFk'為第 k臺分擔儲能機組調頻任務的發電機組的二次頻率控制的參與因子;化為第k臺指定發電機 組的爬坡速率;m為分擔儲能機組調頻任務的發電機組的數量。
[0032] 在一個實施例中，所述分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令按如下公 式確定：
[0033]
[0034] 其中，為第i臺分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令。
[0035] 本發明實施例還提供了一種儲能系統參與電網二次頻率控制的裝置，可W很好的 解決儲能系統與其他機組在二次調頻方面協調配合的問題。該裝置包括：
[0036] 監控模塊，用于對電網頻率進行實時監控，當電網頻率出現偏差時，按照如下方式 對電網頻率進行控制，直至電網頻率不存在偏差為止：
[0037] 控制需求確定模塊，用于確定電網二次頻率控制需求ARR;
[0038] 參與因子確定模塊，用于確定調頻機組的頻率控制的參與因子，其中，所述調頻機 組包括儲能機組、分擔儲能機組調頻任務的發電機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機 組；
[0039] 基礎二次調頻指令確定模塊，用于根據電網二次頻率控制需求ARR和參與因子，確 定調頻機組的基礎二次調頻指令；
[0040] 附加二次調頻指令確定模塊，用于確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的附加 二次調頻指令；
[0041 ]第一總調頻指令確定模塊，用于根據調頻機組的一次調頻指令和基礎二次調頻指 令，確定儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令；
[0042] 第一有功出力調整模塊，用于根據調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電 機組的總調頻指令，對調儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進行 調整；
[0043] 第二總調頻指令確定模塊，用于根據調頻機組的一次調頻指令、基礎二次調頻指 令和附加二次調頻指令，確定分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令；
[0044] 第二有功出力調整模塊，用于根據分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指 令，對分擔儲能機組調頻任務的發電機組的有功出力進行調整。
[0045] 在一個實施例中，所述控制需求確定模塊具體用于：
[0046] 按如下方式確定電網二次頻率控制需求ARR:
[0047] 確定區域控制偏差ACE;
[0048] 對區域控制偏差ACE進行濾波、比例調節和積分調節，獲得電網二次頻率控制需求 ARR；
[0049] 所述區域控制偏差ACE按照如下公式確定：
[00加 ]ACEt = Δ Ptie, t+K Δ f t = Δ Ptie, t+ 化g+Kd ) Δ f t;
[0051] 其中，ACEt為t時刻的區域控制偏差，Δ Ptie,t為t時刻的聯絡線功率波動值，K為控 制區域的功頻靜特性系數，肪為控制區域內調頻機組的頻率調節效應系數，Kd為控制區域內 負荷的頻率調節效應系數，Δ ft為t時刻的控制區域的頻率偏差。
[0052] 在一個實施例中，所述參與因子確定模塊具體用于：
[0053]按如下公式確定調頻機組的二次頻率控制的參與因子：
[0化4]
[0055] 其中，PFi為第i臺調頻機組的二次頻率控制的參與因子;Ri為第i臺調頻機組的爬 坡速率;N為調頻機組的數量。
[0056] 在一個實施例中，所述基礎二次調頻指令確定模塊具體用于：
[0057] 按如下公式確定調頻機組的基礎二次調頻指令：
[0化引
[0059] 其中，Δ貨為第i臺調頻機組在t時刻的基礎二次調頻指令，PFi為第i臺調頻機組 的二次頻率控制的參與因子，ARRt為t時刻的電網二次頻率控制需求。
[0060] 在一個實施例中，所述第一總調頻指令確定模塊具體用于：
[0061] 按如下公式確定儲能機組和不分擔儲能機組調頻任務的發電機組的總調頻指令：
[0062]
[006引其中，為第i臺調頻機組在t時刻的總調頻指令，Δ/^f'為第i臺調頻機組在t 時刻的一次調頻指令，Κι為第i臺調頻機組的一次調頻系數；Aft為t時刻的控制區域的頻率 偏差。
[0064] 在一個實施例中，所述附加二次調頻指令確定模塊具體用于：
[006