一种基于熔盐电加热器的功率控制方法及系统与流程

本公开属于功率控制，尤其涉及一种基于熔盐电加热器的功率控制方法及系统。

背景技术：

1、在电力系统中，由于风电、光伏等新能源在电网占比大幅提高，其具有波动性和随机性，给电网的频率稳定带来了严峻的挑战。同时，用电负荷在其规律性中又有随机性，经常在电网的供给能力和负荷需求之间产生偏差，如果这种偏差存在的时间过长，就会影响发电质量和电力系统的稳定性。

2、针对这种情况，电力系统调度部分机组投入agc(automatic generationcontrol，自动发电量控制)模式参与调节以满足实际需求，解决发电和用电的矛盾。电网调度中心直接通过机组分散控制系统(distributed control system，dcs)实现自动增、减机组目标负荷指令，维持电网频率在允许误差范围之内，控制互联电网交换电能量在计划限值之内的系统称为自动发电控制系统。

3、然而调频指令具有随机性和不确定性，参与调频策略的发电机组需频繁动作以调整输出功率，这对机组的高效经济利用是不利的。发电机组本身具有机械惯性，其跟踪调频指令的过程具有延时性，响应调频指令的效果较差。为改善机组的调频性能，行业内提出了熔盐储热系统用于联合机组进行调频，但是由于熔盐储热系统的功率控制不够精准，目前调频的效果仍然不理想。

技术实现思路

1、本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开提供了一种基于熔盐电加热器的功率控制方法及系统，主要目的在于更加精准地进行功率控制，以便更好地响应调频。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种基于熔盐电加热器的功率控制方法，熔盐电加热器包括容积式电加热器和即热式电加热器，所述容积式电加热器通过电流器控制运行功率；在不参与调频时所述即热式电加热器保持基本负荷功率运行，所述即热式电加热器通过多个开关控制运行功率，每多闭合一个开关增加设定功率；所述功率控制方法包括：

3、获取调频指令，基于所述调频指令确定期望总功率；

4、基于所述设定功率、所述期望总功率的设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量，基于所述期望数量控制所有开关中对应数量的开关闭合；

5、基于所述期望总功率、所述基本负荷功率、所述设定功率和所述开关的期望数量确定剩余待响应功率；

6、基于所述剩余待响应功率控制所述电流器以调节所述容积式电加热器的运行功率，直至所述容积式电加热器的运行功率等于所述剩余待响应功率。

7、在本公开的第一方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制方法中，所述设定比例包括向上设定比例和向下设定比例，所述向上设定比例大于1，所述向下设定比例小于1；若所述调频指令为向上调频指令，则基于所述设定功率、所述期望总功率的向上设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量；若所述调频指令为向下调频指令，则基于所述设定功率、所述期望总功率的向下设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量。

8、在本公开的第一方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制方法中，所述基于所述设定功率、所述期望总功率的设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量，包括：基于所述期望总功率与所述设定比例的乘积得到所述即热式电加热器的期望响应功率；基于所述基本负荷功率和所述期望响应功率得到所述即热式电加热器的期望运行功率；基于所述期望运行功率和所述设定功率确定所需闭合的开关的期望数量。

9、在本公开的第一方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制方法中，所述基于所述期望数量控制所有开关中对应数量的开关闭合，包括：若所述期望数量为整数，则期望数量为目标数量，控制所有开关中目标数量的开关闭合；若所述期望数量不为整数，则获得所述期望数量的最近整数，令最近整数为目标数量，控制所有开关中目标数量的开关闭合。

10、在本公开的第一方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制方法中，所述基于所述期望总功率、所述基本负荷功率、所述设定功率和所述开关的期望数量确定剩余待响应功率，包括：基于所述开关的期望数量得到目标数量；基于所述目标数量和所述设定功率获得所述即热式电加热器的实际运行功率；基于所述基本负荷功率和所述实际运行功率获得所述即热式电加热器的实际响应功率；基于所述期望总功率和所述实际响应功率确定剩余待响应功率。

11、根据本公开的第二方面，还提供了一种基于熔盐电加热器的功率控制系统，熔盐电加热器包括容积式电加热器和即热式电加热器，所述容积式电加热器通过电流器控制运行功率；在不参与调频时所述即热式电加热器保持基本负荷功率运行，所述即热式电加热器通过多个开关控制运行功率，每多闭合一个开关增加设定功率；所述功率控制系统包括：

12、获取模块，用于获取调频指令，基于所述调频指令确定期望总功率；

13、即热式电加热器控制模块，用于基于所述设定功率、所述期望总功率的设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量，基于所述期望数量控制所有开关中对应数量的开关闭合；

14、计算模块，用于基于所述期望总功率、所述基本负荷功率、所述设定功率和所述开关的期望数量确定剩余待响应功率；

15、容积式电加热器控制模块，用于基于所述剩余待响应功率控制所述电流器以调节所述容积式电加热器的运行功率，直至所述容积式电加热器的运行功率等于所述剩余待响应功率。

16、在本公开的第二方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制系统中，所述设定比例包括向上设定比例和向下设定比例，所述向上设定比例大于1，所述向下设定比例小于1；若获取模块获取的所述调频指令为向上调频指令，则即热式电加热器控制模块基于所述设定功率、所述期望总功率的向上设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量；若获取模块获取的所述调频指令为向下调频指令，则即热式电加热器控制模块基于所述设定功率、所述期望总功率的向下设定比例和所述基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量。

17、在本公开的第二方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制系统中，所述即热式电加热器控制模块，具有用于：基于所述期望总功率与所述设定比例的乘积得到所述即热式电加热器的期望响应功率；基于所述基本负荷功率和所述期望响应功率得到所述即热式电加热器的期望运行功率；基于所述期望运行功率和所述设定功率确定所需闭合的开关的期望数量；若所述期望数量为整数，则期望数量为目标数量，控制所有开关中目标数量的开关闭合；若所述期望数量不为整数，则获得所述期望数量的最近整数，令最近整数为目标数量，控制所有开关中目标数量的开关闭合。

18、在本公开的第二方面提供的基于熔盐电加热器的功率控制系统中，所述计算模块，具体用于：基于所述开关的期望数量得到目标数量；基于所述目标数量和所述设定功率获得所述即热式电加热器的实际运行功率；基于所述基本负荷功率和所述实际运行功率获得所述即热式电加热器的实际响应功率；基于所述期望总功率和所述实际响应功率确定剩余待响应功率。

19、根据本公开的第三方面，还提供了一种基于熔盐电加热器的功率控制设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面提出的基于熔盐电加热器的功率控制方法。

20、在本公开一个或多个方面中，熔盐电加热器包括容积式电加热器和即热式电加热器，容积式电加热器通过电流器控制运行功率，在不参与调频时即热式电加热器保持基本负荷功率运行，即热式电加热器通过多个开关控制运行功率，每多闭合一个开关增加设定功率，功率控制方法包括：获取调频指令，基于调频指令确定期望总功率；基于设定功率、期望总功率的设定比例和基本负荷功率，确定所需闭合的开关的期望数量，基于期望数量控制所有开关中对应数量的开关闭合；基于期望总功率、基本负荷功率、设定功率和开关的期望数量确定剩余待响应功率；基于剩余待响应功率控制电流器以调节容积式电加热器的运行功率，直至容积式电加热器的运行功率等于剩余待响应功率。在这种情况下，利用通过开关调控的即热式电加热器可快速响应调频指令，针对即热式电加热器响应后的剩余待响应功率，通过容积式电加热器进行响应，容积式电加热器采用功率连续可调的电流器进行控制能够精准地控制容积式电加热器的运行功率等于剩余待响应功率，从而完成对调频指令精准响应，因此利用本公开的方法能够更加精准地进行功率控制，以便更好地响应调频。

21、本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。