基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法、装置与流程

本发明涉及领域，特别是涉及一种基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法、装置。

背景技术：

1、在发电系统中发电机组输出功率出现波动，从而影响电网的电能质量。为了解决发电电能质量与功率不平衡的问题，在发电机组与电网间并入储能装置是实现调节电能质量，改善功率不平衡的有效途径之一。超级电容器是一种新型储能装置，其极大的容量完全可以作为电池使用。超级电容器的应用十分广泛，被广泛应用于电网等电力系统。

2、发电机组如火力发电机组基本不具备调频功能，需要通过调频系统进行调频，现有技术的机组调频性能灵活性较差，不能灵活的分配输出功率给发电机组以及储能装置，经常会导致超级电容器超限，进而加速超级电容器的损毁。申请号为cn201811379018.1的申请文件公开了火电组和超级电容器功率分配，但并没有公开是如何进行分配的。因此，本发明提供了基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法、装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法、装置(本发明的发明名称也可以为一种基于超级电容器储能的火电机组的控制方法、装置)，具有调频灵活度高、还可以有效调整超级电容器荷电状态等优点。

2、基于此，本发明提供了一种基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，所述方法包括：

3、接收来自外部发送而来的控制指令，所述控制指令包括第一输出功率以及第二输出功率，其中，所述第一输出功率为所述火电机组的输出功率，所述第二输出功率为所述超级电容器的输出功率；

4、获取各个超级电容器的额定输出功率，并根据所述第二输出功率对所述超级电容器进行输出功率分配；

5、控制所述火电机组以所述第一输出功率来输出信号以及所述超级电容器以第二输出功率来输出信号。

6、其中，所述获取各个超级电容器的额定输出功率包括：

7、获取各个所述超级电容器的最大电压以及最低电压；

8、判断所述超级电容器的寿命状态是否衰减，若存在衰减，则获取所述超级电容的衰减系数；

9、根据所述最大电压、最低电压以及衰减系数来获取所述超级电容器的最优电压；

10、根据所述最优电压来确定所述额定输出功率。

11、其中，判断所述超级电容器的寿命状态是否衰减包括：

12、采集所述超级电容器的温度、电流倍率、放电深度；

13、根据预设寿命公式来获取所述超级电容器的寿命状态值，所述预设寿命公式为：

14、

15、其中，t为温度，t0为额定温度，s为电流倍率，s0为额定电流倍率，k为放电深度，k0为额定放电深度；

16、所述寿命状态值高于预设寿命阈值时，所述超级电容器的寿命状态为衰减。

17、其中，获取所述超级电容的衰减系数包括：

18、获取所述超级电容器的寿命状态值与预设寿命阈值之间的差值的倒数；

19、将所述差值的倒数带入预设衰减公式中，获取所述衰减系数，所述预设衰减公式包括：

20、

21、其中，根据所述最大电压、最低电压以及衰减系数来获取所述超级电容器的最优电压包括：

22、

23、其中，α为衰减系数，所述umax为最大电压，所述umin为最低电压，所述u为衰减系数。

24、其中，所述方法还包括：检测各个超级电容器的荷电状态并判断是否存在有所述超级电容器的荷电状态达到限值；

25、若存在有所述超级电容器的电荷状态达到限值，则调节所述第一输出功率以及第二输出功率的大小。

26、其中，调节所述第一输出功率以及所述第二输出功率大小包括：

27、以预设功率单位来减小所述第二输出功率，增大所述第一输出功率直至所述超级电容器的电荷状态不超限值。

28、其中，根据所述第二输出功率对所述超级电容器进行输出功率分配包括:

29、根据所述第二输出功率来控制所述超级电容器开启与否，开启的所述超级电容器的额定输出功率之和等于所述第二输出功率。

30、其中，所述超级电容器的电容值各不相同。

31、本发明实施例还提供了一种基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应装置，所述装置包括：

32、接收单元，用于接收外部发送而来的控制指令，所述控制指令包括第一输出功率以及第二输出功率，其中，所述第一输出功率为所述火电机组的输出功率，所述第二输出功率为所述超级电容器的输出功率；

33、分配单元，用于获取各个超级电容器的额定输出功率，并根据所述第二输出功率对所述超级电容器进行输出功率分配；

34、输出单元，用于控制所述火电机组以所述第一输出功率来输出信号以及所述超级电容器以第二输出功率来输出信号。

35、采用本发明，能够根据外部发送而来的控制指令还灵活的控制所述火电机组以及所述超级电容器的输出功率。首先，良好的评定各个超级电容器的额定输出功率，该额定输出功率考虑到了超级电容器的状况，即超级电容器可以自身会存在损毁，导致自身温度等的上升，导致出厂的额定输出功率变动，本发明实时获取超级电容器的额定输出功率，更好的来判定超级电容器的输出，使得超级电容器的输出更加精准。判定所述超级电容器的荷电状态是否超限以及调节第一输出功率以及第二输出功率的大小是为了更好的保护所述超级电容器，防止超级电容器进一步毁损，保证了超级电容器输出功率的精准度。采用本发明，可以极大的提高调频的灵活性，使得供电系统更加稳定。

技术特征：

1.基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，所述获取各个超级电容器的额定输出功率包括：

3.如权利要求2所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，判断所述超级电容器的寿命状态是否衰减包括：

4.如权利要求3所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，获取所述超级电容的衰减系数包括：

5.如权利要求1所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，根据所述最大电压、最低电压以及衰减系数来获取所述超级电容器的最优电压包括：

6.如权利要求1所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，所述方法还包括：检测各个超级电容器的荷电状态并判断是否存在有所述超级电容器的荷电状态达到限值；

7.如权利要求6所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，调节所述第一输出功率以及所述第二输出功率大小包括：

8.如权利要求1所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，根据所述第二输出功率对所述超级电容器进行输出功率分配包括:

9.如权利要求8所述的基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法，其特征在于，所述超级电容器的电容值各不相同。

10.基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种基于超级电容器储能的火电机组一次调频响应方法、装置，所述方法包括：接收来自外部发送而来的控制指令，所述控制指令包括第一输出功率以及第二输出功率，其中，所述第一输出功率为所述火电机组的输出功率，所述第二输出功率为所述超级电容器的输出功率；获取各个超级电容器的额定输出功率，并根据所述第二输出功率对所述超级电容器进行输出功率分配；控制所述火电机组以所述第一输出功率来输出信号以及所述超级电容器以第二输出功率来输出信号。采用本发明，具有调频灵活度高、还可以有效调整超级电容器荷电状态等优点。

技术研发人员：朱西波,袁洪跃,余艳伟,刘玉霞,郑义兵,李凤亚
受保护的技术使用者：河南商源能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15