一种分层调节电网储能的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种分层调节电网储能的方法及装置，包括：预先将储能设备划分为：就地层、区域层和集中层；就地层只包括一个储能设备，区域层包括至少两个储能设备，集中层包括所有储能设备；就地层隶属于区域层或隶属于集中层，区域层隶属于集中层；获取就地层的频率和电压，与就地层的第一参考频率和第一参考电压进行比较，获得第一频率差的绝对值和第一电压差的绝对值；判断第一频率差的绝对值大于第一频率门槛值f1和/或第一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1时，对就地层中的储能设备发送充放电能力调节控制指令；区域层和集中层的控制与就地层的原理相同。保证整个电网从全局出发实现最优控制。实现整个电网频率和电压快速达到稳定。
【专利说明】-种分层调节电网储能的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网储能【技术领域】，特别涉及一种分层调节电网储能的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 分布式发电和柔性负荷是智能电网发电和用电的特色，储能设备能够在发电侧和 用电侧均能起到重大作用。但是储能设备种类繁多、存储特性千差万别，功率型储能设备 (如超级电容）、能量型储能设备（如锂电池、铅酸电池）等不同储能设备的种类，而且大大 小小的储能设备单体容量、多级并联、变流器功率等均影响着储能调节的有效性。同时，复 杂的主动配电网中，储能设备的接入数量将随着智能电网技术的发展越来越多，因此对整 个配电网的运行提出了较高的要求。
[0003] 现有技术中，对于储能设备的调节速度比较慢，实时性比较差，因此，本领域技术 人员需要提供一种新的储能设备的调节方法，能够快速调节整个电网的储能，实时性较高。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种分层调节电网储能的方法和装置，能够快速 调节整个电网的储能，达到一个平衡稳定的状态，实时性较高。
[0005] 本发明实施例提供一种分层调节电网储能的方法，包括：预先将储能设备划分为 三层分别为：就地层、区域层和集中层；其中所述就地层只包括一个储能设备，所述区域层 包括至少两个储能设备，所述集中层包括所有储能设备；所述就地层隶属于区域层或隶属 于集中层，所述区域层隶属于所述集中层；
[0006] 获取就地层的频率和电压，与就地层的第一参考频率和第一参考电压进行比较， 获得第一频率差的绝对值和第一电压差的绝对值；判断第一频率差的绝对值大于第一频率 门槛值fl和/或第一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1时，对就地层中的储能设备 发送充放电能力调节控制指令；
[0007] 获取区域层的频率和电压，与区域层的第二参考频率和第二参考电压进行比较， 获得第二频率差的绝对值和第二电压差的绝对值；判断第二频率差的绝对值大于第二频率 门槛值f2和/或第二电压差的绝对值大于第二电压门槛值U2时，对区域层中的储能设备 发送充放电能力调节控制指令；
[0008] 获取集中层的频率和电压，与集中层的频率和电压进行比较，获得第三频率差的 绝对值和第三电压差的绝对值；判断第三频率差的绝对值大于第三频率门槛值f3和/或第 三电压差的绝对值大于第三电压门槛值U3时，对集中层中的储能设备发送充放电能力调 节控制指令；
[0009] 所述 U1>U2>U3 ;所述 fl>f2>f3。
[0010] 优选地，所述对区域层中的储能设备进行充放电能力调节时和对集中层中的储能 设备进行充放电能力调节时，所述区域层中的多个储能设备或集中层中多个储能设备中每 个储能设备分配的充放电能力值为：
[0011]
【权利要求】
1. 一种分层调节电网储能的方法，其特征在于，包括：预先将储能设备划分为三层分 别为：就地层、区域层和集中层；其中所述就地层只包括一个储能设备，所述区域层包括至 少两个储能设备，所述集中层包括所有储能设备；所述就地层隶属于区域层或隶属于集中 层，所述区域层隶属于所述集中层； 获取就地层的频率和电压，与就地层的第一参考频率和第一参考电压进行比较，获得 第一频率差的绝对值和第一电压差的绝对值；判断第一频率差的绝对值大于第一频率门槛 值fl和/或第一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1时，对就地层中的储能设备发送 充放电能力调节控制指令； 获取区域层的频率和电压，与区域层的第二参考频率和第二参考电压进行比较，获得 第二频率差的绝对值和第二电压差的绝对值；判断第二频率差的绝对值大于第二频率门槛 值f2和/或第二电压差的绝对值大于第二电压门槛值U2时，对区域层中的储能设备发送 充放电能力调节控制指令； 获取集中层的频率和电压，与集中层的频率和电压进行比较，获得第三频率差的绝对 值和第三电压差的绝对值；判断第三频率差的绝对值大于第三频率门槛值f3和/或第三电 压差的绝对值大于第三电压门槛值U3时，对集中层中的储能设备发送充放电能力调节控 制指令； 所述U1>U2>U3 ;所述fl>f2>f3。
2. 根据权利要求1所述的分层调节电网储能的方法，其特征在于，所述对区域层中的 储能设备进行充放电能力调节时和对集中层中的储能设备进行充放电能力调节时，所述 区域层中的多个储能设备或集中层中多个储能设备中每个储能设备分配的充放电能力值 为：
其中，Pi为一个储能设备分配的充放电能力值A表示该储能设备当前具备的充放电 能力值；AP表示该区域层或集中层需要调节的总充放电能力值；
表示该区域层或集 中层当前具备的总充放电能力值；N为该区域层或集中层具有的储能设备的个数。
3. 根据权利要求1或2所述的分层调节电网储能的方法，其特征在于，当同一个储能设 备既属于就地层又属于区域层时，判断该储能设备收到区域层的充放电能力调节控制指令 和就地层的充放电能力调节控制指令时，控制储能设备执行所述就地层的充放电能力调节 控制指令，屏蔽所述区域层的充放电能力调节控制指令； 判断该储能设备收到就地层的充放电能力调节控制指令、区域层的充放电能力调节控 制指令和集中层的充放电能力调节控制指令时，屏蔽所述区域层的充放电能力调节控制指 令和集中层的充放电能力调节控制指令。
4. 根据权利要求3所述的分层调节电网储能的方法，其特征在于，判断储能设备收到 区域层的充放电能力调节控制指令和集中层的充放电能力调节控制指令时，控制储能设备 执行所述区域层的充放电能力调节控制指令，屏蔽所述集中层的充放电能力调节控制指 令。
5. 根据权利要求1所述的分层调节电网储能的方法，其特征在于，所述判断第一频率 差的绝对值大于第一频率门槛值fl和/或第一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1持 续时间大于第一时间段tl时，对就地层中的储能设备发送充放电能力调节控制指令； 判断第二频率差的绝对值大于第二频率门槛值f2和/或第二电压差的绝对值大于第 二电压门槛值U2持续时间大于第二时间段t2时，对区域层中的储能设备发送充放电能力 调节控制指令； 判断第三频率差的绝对值大于第三频率门槛值f3和/或第三电压差的绝对值大于第 三电压门槛值U3持续时间大于第三时间段t3时，对集中层中的储能设备发送充放电能力 调节控制指令； 所述tl>t2>t3。
6. -种分层调节电网储能的装置，其特征在于，包括：集中层采集模块、区域层采集模 块、就地层采集模块、第一比较模块、第二比较模块、第三比较模块、集中层控制模块、区域 层控制模块、就地层控制模块； 储能设备预先划分为三层分别为：就地层、区域层和集中层；其中所述就地层只包括 一个储能设备，所述区域层包括至少两个储能设备，所述集中层包括所有储能设备；所述就 地层隶属于区域层或隶属于集中层，所述区域层隶属于所述集中层； 所述就地层采集模块，用于获取就地层的频率和电压； 所述第一比较模块，用于将采集的就地层的频率和电压与就地层的第一参考频率和第 一参考电压进行比较，获得第一频率差的绝对值和第一电压差的绝对值； 所述就地层控制模块，用于判断第一频率差的绝对值大于第一频率门槛值fl和/或第 一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1时，对就地层中的储能设备发送充放电能力调 节控制指令； 所述区域层采集模块，用于获取区域层的频率和电压； 所述第二比较模块，用于将采集的区域层的频率和电压与区域层的第二参考频率和第 二参考电压进行比较，获得第二频率差的绝对值和第二电压差的绝对值； 所述区域层控制模块，用于判断第二频率差的绝对值大于第二频率门槛值f2和/或第 二电压差的绝对值大于第二电压门槛值U2时，对区域层中的储能设备发送充放电能力调 节控制指令； 所述集中层采集模块，用于获取集中层的频率和电压； 所述第三比较模块，用于将采集的集中层的频率和电压与集中层的频率和电压进行比 较，获得第三频率差的绝对值和第三电压差的绝对值； 所述集中层控制模块，用于判断第三频率差的绝对值大于第三频率门槛值f3和/或第 三电压差的绝对值大于第三电压门槛值U3时，对集中层中的储能设备发送充放电能力调 节控制指令； 所述U1>U2>U3 ;所述fl>f2>f3。
7. 根据权利要求6所述的分层调节电网储能的装置，其特征在于，所述区域层控制模 块包括区域层分配子模块，所述集中层控制模块包括集中层分配子模块； 所述区域层分配子模块和集中层控制模块，用于按照以下公式对层中包括的每个储能 设备进行充放电能力分配； 每个储能设备分配的充放电能力值为：
其中，Pi为一个储能设备分配的充放电能力值；Si表示该储能设备当前具备的充放电 能力值；AP表示该区域层或集中层需要调节的总充放电能力值；
表示该区域层或集 中层当前具备的总充放电能力值；N为该区域层或集中层具有的储能设备的个数。
8. 根据权利要求6或7所述的分层调节电网储能的装置，其特征在于，所述就地层控制 模块包括第一屏蔽子模块，用于当同一个储能设备既属于就地层又属于区域层时，判断该 储能设备收到区域层的充放电能力调节控制指令和就地层的充放电能力调节控制指令时， 控制储能设备执行所述就地层的充放电能力调节控制指令，屏蔽所述区域层的充放电能力 调节控制指令；还用于判断该储能设备收到就地层的充放电能力调节控制指令、区域层的 充放电能力调节控制指令和集中层的充放电能力调节控制指令时，屏蔽所述区域层的充放 电能力调节控制指令和集中层的充放电能力调节控制指令。
9. 根据权利要求8所述的分层调节电网储能的装置，其特征在于，所述区域层控制模 块包括第二屏蔽子模块，用于判断储能设备收到区域层的充放电能力调节控制指令和集中 层的充放电能力调节控制指令时，控制储能设备执行所述区域层的充放电能力调节控制指 令，屏蔽所述集中层的充放电能力调节控制指令。
10. 根据权利要求6所述的分层调节电网储能的装置，其特征在于，所述就地层控制模 块包括就地层控制子模块，用于判断第一频率差的绝对值大于第一频率门槛值fl和/或第 一电压差的绝对值大于第一电压门槛值U1持续时间大于第一时间段tl时，对就地层中的 储能设备发送充放电能力调节控制指令； 所述区域层控制模块包括区域层控制子模块，用于判断第二频率差的绝对值大于第二 频率门槛值f2和/或第二电压差的绝对值大于第二电压门槛值U2持续时间大于第二时间 段t2时，对区域层中的储能设备发送充放电能力调节控制指令； 所述集中层控制模块包括集中层控制子模块，用于判断第三频率差的绝对值大于第三 频率门槛值f3和/或第三电压差的绝对值大于第三电压门槛值U3持续时间大于第三时间 段t3时，对集中层中的储能设备发送充放电能力调节控制指令； 所述tl>t2>t3。
【文档编号】H02J3/28GK104410090SQ201410833781
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】杨湛晔, 王伟, 周逢权, 马红伟, 毛建容, 傅美平 申请人:国家电网公司, 许继集团有限公司, 国网湖北省电力公司