一种基于负荷跟踪的储能调频系统的制作方法

1.本实用新型涉及储能调频技术领域，尤其涉及一种基于负荷跟踪的储能调频系统。


背景技术：

2.在申请号为cn201811504506.0的发明专利申请文件中提到了一种储能调频方法，其中指出：随着新能源发电的快速发展及大量新能源发电机组并网，电力系统结构发生变化。新能源发电受限于功能规范等原因，当前基本不具备频率调节功能，随着新能源发电机组的占比逐步提高，整个系统的相对惯量比降低，可用的调频资源越来越少，系统频率调节能力显著下降，电网的频率稳定问题日益突出，这是目前电力系统存在的结构性困境。
3.在电力系统中，agc主要通过实时调节电网中的调频电源的有功出力，实现对电网频率及联络线功率进行控制，解决秒或者分钟级短时间尺度的区域电网内具有随机特性的有功不平衡问题，这对agc电源性能提出了调节速率快，调节精度高，频繁转换功率调节方向等较高要求。目前的火电机组采用电化学储能参与火电厂agc联合调频，电化学储能系统调节速率快，调节精度高，具有快速和精确的响应能力，用于火电机组联合调频，能取得较好效果；但这种方法中的对于电化学储能电池要求较高，储能电池损耗高，导致度电成本高。
4.调频储能电站一般接入电厂6/10kv母线，储能系统充电时作为负荷从高厂变吸收功率，相当于增加了高厂变负荷，在机组负荷高峰时段，机组厂用电负荷本身较高，加上储能系统的充电功率，有可能导致高厂变过负荷，影响机组的安全稳定运行；储能系统放电时作为电源和高厂变一起为机组厂用电负荷提供电能，在机组负荷较低时段，厂用电负荷较低，有可能低于储能系统的放电功率，此时高厂变由常规的从发电机组吸收电能变为和发电机组一起向电网释放电能，导致机组上网功率大于机组发电功率。
5.在申请号为cn201110044318.6的发明专利申请文件中提出了一种风电储能调频调峰控制系统，其包括：连接于风力发电机输出端的功率模拟器模拟不同风电机组功率曲线；风力发电机的输出端连接有逆变器和蓄电池模块；逆变器的输出端连接有可编程负载器；充电模块分别与蓄电池模块和电网连接；能量存储控制器分别与卸荷负载模块和充电模块连接，控制上述两个模块对蓄电池模块的充放电时序。但这并不能解决目前通过厂用电监控系统采集高厂变负荷数据，数据更新慢，ems调整控制储能系统充放电功率不及时，从而可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种基于负荷跟踪的储能调频系统，旨在解决现有技术中通过厂用电监控系统采集高厂变负荷数据，数据更新慢，ems调整控制储能系统充放电功率不及时，从而可能导致的高厂变过负荷、逆功率的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于负荷跟踪的储能调频系统，包括：
至少一个互感器及其对应的多功能表和储能监控系统ems，所述多功能表输入端连接对应互感器输出端，所述多功能表输出端连接储能监控系统ems输入端。
8.优选的，所述互感器由高厂变高压侧电流互感器和高厂变高压侧电压互感器组成。
9.优选的，所述多功能表型号为安科瑞dtsd1352-ct。
10.优选的，所述多功能表与互感器之间采用硬接线连接。
11.优选的，所述多功能表与储能监控系统ems之间采用rs485通讯线连接。
12.优选的，所述储能调频系统采用负荷跟踪方法进行充放电管理。
13.本实用新型的优点：
14.解决了储能系统充放电过程中可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题，克服了目前通过厂用电监控系统采集高厂变负荷数据，数据更新慢，ems调整控制储能系统充放电功率不及时，从而可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题；对机组原有设备改造少，可在运行期间接入，接入风险小，改造成本低，不影响其它设备正常运行。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型充电时段原理图；
18.图3为本实用新型放点时段原理图；
19.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
20.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.为了解决目前通过厂用电监控系统采集高厂变负荷数据，数据更新慢，ems调整控制储能系统充放电功率不及时，从而可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题，特提出以下几种实施例。
23.实施例1：
24.如图1所示，本实施例中，提出一种基于负荷跟踪的储能调频系统，包括：至少一个互感器、至少一个多功能表和储能监控系统ems，所述至少一个互感器和至少一个多功能表一一对应，所述至少一个多功能表输入端连接对应互感器输出端，所述至少一个多功能表输出端连接储能监控系统ems输入端。
25.在本实施例中，所述至少一个互感器由高厂变高压侧电流互感器和高厂变高压侧电压互感器组成。
26.在本实施例中，所述至少一个多功能表型号为安科瑞dtsd1352-ct。
27.在本实施例中，所述至少一个多功能表与至少一个互感器之间采用硬接线连接。
28.在本实施例中，所述至少一个多功能表与储能监控系统ems之间采用rs485通讯线连接。
29.在本实施例中，所述储能调频系统采用负荷跟踪方法进行充放电管理。
30.具体的，设置高厂变高压侧过负荷阈值pmax，逆功率阈值pmin，潮流方向从高厂变高压侧到低压侧为正，反之为负；高厂变高压侧当前负荷p1；储能当前出力p2，储能监控系统根据agc指令pa及机组当前出力pg偏差计算出的储能计划出力p3储能最大允许出力为pk，如果|p3|≤pk，则p3=pa-pg，如果|p3|＞pk，则p3=pk），储能监控系统根据负荷跟踪系统、agc指令与机组出力偏差综合计算后下发的储能出力指令p，充电为负，放电为正。
31.具体的，如图2所示，在充电时段，储能监控系统ems负荷跟踪策略目的为确保储能充电时段，高厂变高压侧负荷不超过设置的过负荷阈值pmax，当pmax≥p1+ p2
‑ꢀ
p3时，输出储能出力指令为p=p3；当pmax《p1+ p2
‑ꢀ
p3时，输出储能出力指令为p=
‑ꢀ
pmax+p1+ p2。
32.实施例2：
33.如图1所示，本实施例中，提出一种基于负荷跟踪的储能调频系统，包括：至少一个互感器、至少一个多功能表和储能监控系统ems，所述至少一个互感器和至少一个多功能表一一对应，所述至少一个多功能表输入端连接对应互感器输出端，所述至少一个多功能表输出端连接储能监控系统ems输入端。
34.在本实施例中，所述至少一个互感器由高厂变高压侧电流互感器和高厂变高压侧电压互感器组成。
35.在本实施例中，所述至少一个多功能表型号为安科瑞dtsd1352-ct。
36.在本实施例中，所述至少一个多功能表与至少一个互感器之间采用硬接线连接。
37.在本实施例中，所述至少一个多功能表与储能监控系统ems之间采用rs485通讯线连接。
38.在本实施例中，所述储能调频系统采用负荷跟踪方法进行充放电管理。
39.具体的，设置高厂变高压侧过负荷阈值pmax，逆功率阈值pmin，潮流方向从高厂变高压侧到低压侧为正，反之为负；高厂变高压侧当前负荷p1；储能当前出力p2，储能监控系统根据agc指令pa及机组当前出力pg偏差计算出的储能计划出力p3储能最大允许出力为pk，如果|p3|≤pk，则p3=pa-pg，如果|p3|＞pk，则p3=pk），储能监控系统根据负荷跟踪系统、agc指令与机组出力偏差综合计算后下发的储能出力指令p，充电为负，放电为正。
40.具体的，如图3所示，在放电时段，高厂变高压侧负荷不低于设置的逆功率阈值pmin，当pmin≤p1+ p2-p3时，输出储能出力指令为p=p3；当pmax=p1+ p2
‑ꢀ
p3时，输出储能出力指令为p=
‑ꢀ
pmin+p1+ p2。
41.储能监控系统ems通过多功能表实时采集高厂变高压侧电流、电压、负荷数据，设置过负荷阈值、防逆流阈值，机组厂用电负荷较高、储能充电时段，如果高厂变负荷高于ems设置的过负荷阈值，ems系统会实时调整限制储能充电功率，确保高厂变实际负荷不超过过负荷阈值；机组厂用电负荷较低、储能放电时段，如果高厂变实际负荷低于ems设置的防逆
流阈值，ems系统会实时调整限制储能放电功率，确保高厂变实际功率不低于防逆流阈值。
42.本技术方案的电路部分包括：直采高厂变高压侧三相电流、电压信号，接入多功能表，实时计算高厂变负荷，并通过rs485与储能监控系统系统ems通讯，将高厂变高压侧电流、电压、负荷信息通讯至ems系统。
43.本技术方案解决了储能系统充放电过程中可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题，克服了目前通过厂用电监控系统采集高厂变负荷数据，数据更新慢，ems调整控制储能系统充放电功率不及时，从而可能导致的高厂变过负荷、逆功率问题。
44.本文揭露的结构、功能和连接形式，可以通过其它方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，例如多个组件可以结合或者集成于另一个组件；另外，在本文各个实施例中的各功能组件可以集成在一个功能组件中，也可以是各个功能组件单独物理存在，也可以或以上功能组件集成为一个功能组件。
45.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。