一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法及装置与流程

文档序号:19280192发布日期:2019-11-29 22:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种储能联合火电机组参与agc调频的控制方法,其特征在于,包括:

判断储能系统是否需要动作;

若储能系统需要动作,则根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程;

通过所述状态空间方程,以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数;

在对所述目标函数求解的过程中,构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型,使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断储能系统是否需要动作,包括:

设定储能系统的容量、额定功率和动作死区pallow,读入机组的agc指令pagc和机组出力pg;

判断火电机组出力与agc指令之间的偏差与储能系统动作死区之间的关系;

若|pagc-pg|<pallow,则储能系统不动作,输出储能功率pb=0;若|pagc-pg|≥pallow,则储能系统需要动作。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程,包括:

根据状态空间理论,选取火电机组出力pg(k)、储能系统的充放电功率pb(k)、储能soc状态soc(k)以及火电机组与储能系统的联合出力pgb(k)作为状态变量;

以火电机组短期预测出力增量△pg(k)和储能系统的短期预测出力增量△pb(k)作为控制变量;

以火电机组和储能系统联合出力和储能soc作为输出变量,创建的状态空间方程如下:

式中,△t为数据的采样间隔,erate为储能系统的额定容量,τ为储能系统的自放电率,η为储能系统的充放电效率,满足下式;

式中,ηcharge为储能系统的充电效率,ηdischarge为储能系统的放电效率。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述状态空间方程,以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数,包括:

在确定状态空间方程的基础上,建立两个指标rfrerms和rsocrms,用于分别反映调频效果和对储能系统的能量管理效果,

式中,socref为储能系统的中位参考值,可以取0.5;

由于两个指标的量纲不一样,对两个指标进行归一化处理,处理后为,

式中,rfrermsmax为rfrerms的最大值,rfrermsmin为rfrerms的最小值,rsocrmsmax为rsocrms的最大值,rsocrmsmin为rsocrms的最小值;

根据指标归一化,将确定的综合评价指标j作为目标函数,

j=min(αr′frerms+(1-α)r′socrms)

式中,α∈[0,1]为权重系数,可根据两指标的相对重要性选取。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述目标函数求解的过程中,构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型,使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化,包括:

基于目标函数在求解的过程中,综合考虑火电机组和储能系统的各种约束,通过选取控制增量的第一个数值作为本次控制命令的下达,再以本次结果对下一次预测进行校正,从而修正控制增量实现滚动优化。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述火电机组和储能系统的各种约束,包括:

火力机组出力约束,pgmin≤pg≤pgmax;

火力机组爬坡率约束,其中pgmin和pgmax分别为火电机组出力的下限和上限,分别为火电机组在t时间内爬坡能力的下限和上限;

储能系统soc约束,

socmin≤soc≤socmax

soc(k)=soc(k-1)+pb(k)η△t,其中socmin和socmax分别为储能系统soc的下限和上限;

储能系统充放电功率约束,pdmin≤pb≤pdmax或pcmin≤pb≤pcmax。

7.一种储能联合火电机组参与agc调频的控制装置,其特征在于,包括:

判断单元,用于判断储能系统是否需要动作;

方程建立单元,用于若储能系统需要动作,则根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程;

目标函数确定单元,用于通过所述状态空间方程,以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数;

优化单元,用于在对所述目标函数求解的过程中,构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型,使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化。


技术总结
本发明公开了一种储能联合火电机组参与AGC调频的控制方法,其特征在于,包括:判断储能系统是否需要动作;若储能系统需要动作,则根据状态空间理论确定火电机组出力和储能出力的动态模型建立状态空间方程;通过所述状态空间方程,以调频效果和储能系统的能量管理效果确定目标函数;在对所述目标函数求解的过程中,构造火电机组出力和储能出力为约束条件的优化模型,使用所述优化模型对储能系统出力进行实时优化。解决了目前储能辅助火电机组参与AGC调频的过程中,储能系统采取满功率补偿策略,缺乏能量管理的问题。

技术研发人员:牛萌;王锋;李建林;马会萌;杨水丽;谢志佳;李德鑫;王佳蕊
受保护的技术使用者:中国电力科学研究院有限公司;国网吉林省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司
技术研发日:2019.07.18
技术公布日:2019.11.29
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