<address id="pnrlx"></address>

<progress id="pnrlx"><track id="pnrlx"><ol id="pnrlx"></ol></track></progress>

<font id="pnrlx"></font>

<dl id="pnrlx"></dl>

一種電網調頻控制方法及裝置

文檔序號:29648379發布日期:2022-04-13 21:57來源:國知局
一種電網調頻控制方法及裝置

1.本發明涉及調頻控制技術領域,具體涉及一種電網調頻控制方法及裝置。


背景技術:

2.隨著特高壓電網建設和聯網工程的實施,各級電網之間的電氣聯系日漸緊密,電網運行特性日趨復雜。同時,隨著新能源占比不斷提高,其隨機性和波動性對電網的頻率穩定帶來了新的挑戰,對發電機組和電網之間的協調性提出了更高的要求。
3.一次調頻是維持電網頻率穩定的重要手段,一次調頻性能受到多種因素影響,電網控制區域內機組的一次調頻性能直接決定了電網在頻率突升或突降情況下的快速調節能力。抽水蓄能是利用非高峰時期的電能抽水,以滿足峰值負荷的需求,通過電能的存儲實現能量的時移。該種技術是當前最成熟的儲能技術,具有調節快、爬坡速率快、綠色無污染等優點。抽水蓄能電站除了削封填谷之外,還可以為電網提供調頻、調峰服務。
4.目前,抽蓄機組本身響應調頻能力較強,但其調頻能力仍受限于抽蓄機組的運行狀態、庫容因素等。


技術實現要素:

5.針對現有技術中的問題,本發明實施例提供一種電網調頻控制方法及裝置,能夠至少部分地解決現有技術中存在的問題。
6.一方面,本發明提出一種電網調頻控制方法,包括:獲取電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態;根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。
7.可選的,所述根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配包括:在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備;在所述抽蓄機組運行在正常工況時,根據所述電網頻率偏差,將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
8.可選的,所述在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下時,若所述電網頻率偏差為負值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行放電;在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行下限或運行下限之上時,若所述電網頻率偏差為正值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行充電。
9.可選的,在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,所述若所述電化
學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則根據所述電網頻率偏差,判斷所述電化學儲能設備當前的可調負荷量是否小于調頻負荷量;若是,則將其中一部分所述調頻負荷分配給所述電化學儲能設備,將另一部分所述調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
10.可選的,在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差,則判斷若所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差是否會遠離所述惡劣工況;若在所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差會遠離所述惡劣工況,則將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
11.可選的,在所述電網頻率偏差為正值、所述電化學儲能設備在運行上限時,或者在所述電網頻率偏差為負值、所述電化學儲能設備在運行下限時,所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差。
12.另一方面,本發明提出一種電網調頻控制裝置,包括:獲取模塊,用于獲取電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態;負荷分配模塊,用于根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。
13.可選的,所述負荷分配模塊具體用于:在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備;在所述抽蓄機組運行在正常工況時,根據所述電網頻率偏差,將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
14.可選的,所述負荷分配模塊在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:
15.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下時,若所述電網頻率偏差為負值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行放電;
16.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行下限或運行下限之上時,若所述電網頻率偏差為正值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行充電。
17.可選的,所述負荷分配模塊在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,所述若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:
18.若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則根據所述電網頻率偏差,判斷所述電化學儲能設備當前的可調負荷量是否小于調頻負荷量;
19.若是,則將其中一部分所述調頻負荷分配給所述電化學儲能設備,將另一部分所述調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
20.可選的,所述負荷分配模塊還用于:
21.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備
當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差,則判斷若所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差是否會遠離所述惡劣工況;
22.若在所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差會遠離所述惡劣工況,則將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
23.可選的,在所述電網頻率偏差為正值、所述電化學儲能設備在運行上限時,或者在所述電網頻率偏差為負值、所述電化學儲能設備在運行下限時,所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差。
24.再一方面,本發明提供一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現上述任一實施例所述的電網調頻控制方法的步驟。
25.又一方面,本發明提供一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現上述任一實施例所述的電網調頻控制方法的步驟。
26.本發明實施例提供的電網調頻控制方法、裝置及電子設備,能夠根據電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。這樣,在抽蓄機組響應調頻的基礎上,結合電化學儲能設備,在一定程度上彌補了抽蓄機組單獨響應調頻要求時,調頻能力受限于抽蓄機組的運行狀態、庫容因素的問題,拓寬了調頻負荷寬度。
附圖說明
27.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
28.圖1是本發明一實施例提供的電網調頻控制方法的流程示意圖。
29.圖2是本發明一實施例提供的抽蓄機組調速器的一次調頻控制框圖。
30.圖3是本發明一實施例提供的調頻控制器的結構示意圖。
31.圖4是本發明一實施例提供的電網調頻控制裝置的結構示意圖。
32.圖5是本發明一實施例提供的電子設備的實體結構示意圖。
具體實施方式
33.為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白,下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細說明。在此,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,但并不作為對本發明的限定。需要說明的是,在不沖突的情況下,本技術中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
34.圖1是本發明一實施例提供的電網調頻控制方法的流程示意圖,如圖1所示,本發明實施例提供的電網調頻控制方法,包括:
35.s101、獲取電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態;
36.本步驟,電網頻率偏差是指電網系統在運行時,系統頻率的實際值與標稱值之差;
抽蓄機組的運行工況包括運行上限工況、運行下限工況、正常運行工況以及共振區等惡劣工況;電化學儲能設備的運行狀態包括在運行上限、在運行下限、以及在運行上限和運行下限之間的運行狀態??赏ㄟ^電化學儲能設備廠家資料等文獻,獲取電化學儲能運行的邊界條件(運行上下限)等參數,為保證電化學儲能使用壽命,提高電化學儲能經濟性,需要避免儲能深度放電和過度充電,根據運行需要設置運行下限、上限。
37.抽蓄機組可利用非高峰時期的電能抽水,以滿足峰值負荷的需求,通過電能的存儲實現能量的時移。該種技術是當前最成熟的儲能技術,具有調節快、爬坡速率快、綠色無污染等優點。抽蓄機組除了削封填谷之外,還可以為電網提供調頻、調峰服務。
38.電化學儲能因其快速響應、爬坡率大等特點可在大規模新能源并網中發揮有功功率波動平抑、一次調頻支撐、被動響應無功支撐和計劃出力跟蹤等功能,主動支撐電網穩定運行,降低新能源機組波動性,提升其可控、可計劃性,減小電網對新能源機組的調度難度。
39.s102、根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。
40.本步驟,在所述電網頻率偏差為正值時,則說明電網系統頻率的實際值大于標稱值,這時,調頻需降負荷;在所述電網頻率偏差為負值時,則說明電網系統頻率的實際值小于標稱值,這時,調頻需升負荷。具體的負荷分配策略是根據抽蓄機組及電化學儲能設備的調頻特性、以及二者結合后經濟性所確定的,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備分別發揮各自的優點。
41.本實施例提供的電網調頻控制方法,能夠根據電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。這樣,在抽蓄機組響應調頻的基礎上,結合電化學儲能設備,在一定程度上彌補了抽蓄機組單獨響應調頻要求時,調頻能力受限于抽蓄機組的運行狀態、庫容因素的問題,拓寬了調頻負荷寬度。
42.可選的,所述根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配可以包括:
43.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備;
44.在所述抽蓄機組運行在正常工況時,根據所述電網頻率偏差,將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
45.本實施例,所述抽蓄機組運行在振動區時,可認為所述抽蓄機組運行在惡劣工況;所述抽蓄機組上游蓄水的水頭高度在最高值附近時(例如距離最高值5m內),則所述抽蓄機組運行在負荷上限,所述抽蓄機組上游蓄水的水頭高度在最低值附近時(例如距離最底值5m內),則所述抽蓄機組運行在負荷下限;若所述抽蓄機組運行在上述三種工況之外,則可認為所述抽蓄機組在正常運行工況。
46.所述調頻負荷的大小(即調頻負荷量)是根據所述電網頻率偏差確定的,具體的,所述調頻負荷的確定方法可參見現有技術中利用永態轉差率根據電網頻率偏差折算調頻
負荷的方法。
47.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,所述抽蓄機組的調頻能力可能受惡劣工況或庫容因素所限,故此時可借助所述電化學儲能設備響應所述電網頻率偏差,但由于所述電化學儲能設備也具有運行上、下限,故可先判斷所述電化學儲能設備當前的運行狀態是否能夠響應所述電網頻率偏差,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備。
48.在所述抽蓄機組運行在正常工況時,此時所述抽蓄機組的調頻能力不受限,當然,所述電化學儲能設備當前的運行狀態也可能能夠響應所述電網頻率偏差,考慮到電化學儲能在實際調頻中充放電頻繁易導致電化學儲能設備使用壽命降低的問題,故可優先利用所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差。
49.可選的,在上述實施例中,所述在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備可以包括:
50.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下時,若所述電網頻率偏差為負值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行放電;
51.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行下限或運行下限之上時,若所述電網頻率偏差為正值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行充電。
52.本實施例,所述電化學儲能設備在運行上限是指運行在最大儲能狀態,所述電化學儲能設備在運行上限之下是指運行在靠近運行上限的狀態,例如運行在最大儲能狀態的90%以上。同理,所述電化學儲能設備在運行下限是指運行在最小儲能狀態,所述電化學儲能設備在運行下限之上是指運行在靠近運行下限的狀態,例如在最大儲能狀態的10%以下。
53.若所述電網頻率偏差為負值,則說明電網系統頻率的實際值小于標稱值,這時,調頻需升負荷。若此時所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下,則說明所述電化學儲能設備儲存有比較多的電量,所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則此時可將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行放電。
54.若所述電網頻率偏差為正值,則說明電網系統頻率的實際值大于標稱值,這時,調頻需降負荷。若此時所述電化學儲能設備在運行下限或運行下限之上,則說明所述電化學儲能設備儲存有比較少的電量,所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則此時可將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行充電。
55.可選的,在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,所述若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:
56.若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則根據所述電網頻率偏差,判斷所述電化學儲能設備當前的可調負荷量是否小于調頻負荷量;
57.若是,則將其中一部分所述調頻負荷分配給所述電化學儲能設備,將另一部分所述調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
58.本實施例,所述電化學儲能設備當前的可調負荷量是指所述電化學儲能設備當前的可充電負荷或者可放電負荷;所述調頻負荷量是根據所述電網頻率偏差確定的,具體的,所述調頻負荷量的確定方法可參見現有技術中利用永態轉差率根據電網頻率偏差折算調頻負荷量的方法。
59.在所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差時,例如所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下時,若所述電網頻率偏差為負值,則所述電化學儲能設備能夠響應所述電網頻率偏差;但是此時所述電化學儲能設備當前的可調負荷量可能小于調頻負荷量,也即所述電化學儲能設備的可調負荷量無法達到調頻負荷量的要求,這時,可將所述調頻負荷的其中一部分分配給所述電化學儲能設備,將所述調頻負荷的另一部分分配給所述抽蓄機組。具體的,可將所述調頻負荷優先分配給所述電化學儲能設備,然后抽蓄機組進行不足的調頻負荷量響應動作;同時,可判斷抽蓄機組響應所述調頻負荷是否為遠離惡劣工況區,若是遠離,則抽蓄機組進行調頻動作,否則,抽蓄機組為考慮運行安全,可不進行調頻動作。
60.可選的,在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差,則判斷若所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差是否會遠離所述惡劣工況;
61.若在所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差會遠離所述惡劣工況,則將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
62.本實施例,在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差時,為響應所述電網頻率偏差,可判斷若所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差是否會遠離所述惡劣工況,若是,再將調頻負荷分配給所述抽蓄機組,以使抽蓄機組進行調頻動作,否則,抽蓄機組為考慮運行安全,可不進行調頻動作。
63.可選的,在所述電網頻率偏差為正值、所述電化學儲能設備在運行上限時,或者在所述電網頻率偏差為負值、所述電化學儲能設備在運行下限時,所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差。
64.本實施例,在所述電網頻率偏差為正值時,則說明電網系統頻率的實際值小于標稱值,這時,調頻需降升荷,若此時所述電化學儲能設備在運行上限,則不能夠響應所述電網頻率偏差;在所述電網頻率偏差為負值時,則說明電網系統頻率的實際值小于標稱值,這時,調頻需降升荷,若此時所述電化學儲能設備在運行下限,則不能夠響應所述電網頻率偏差。
65.可選的,所述在所述抽蓄機組運行在正常工況時,根據所述電網頻率偏差,將調頻負荷分配給所述抽蓄機組可以包括:
66.(1)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備為運行上限時,若網頻出現偏差,調頻需升負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,分配調頻負荷至抽蓄機組,電化學儲能備用;若抽蓄機組負荷工況達上限,仍然無法滿足調頻負荷需求時,電化學儲能則進行放電,以滿足剩余調頻負荷的要求。
67.(2)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備為運行上限時,若網頻出現偏
差,調頻需降負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求、電化學儲能無法進行充電限制,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,分配調頻負荷至抽蓄機組,電化學儲能備用。
68.(3)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備為運行下限時,若網頻出現偏差,調頻需升負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求、且電化學儲能無法放電,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,分配調頻負荷至抽蓄機組,電化學儲能備用。
69.(4)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備為運行下限時,若網頻出現偏差,調頻需降負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,分配調頻負荷至抽蓄機組,電化學儲能備用;若抽蓄機組負荷工況達下限,仍然無法滿足調頻負荷需求時,電化學儲能則進行充電,以滿足剩余調頻負荷的要求。
70.(5)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備在運行下限之上時,若網頻出現偏差,調頻需升負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,將調頻動作負荷,優先分配至抽蓄機組;若抽蓄機組負荷工況達上限,仍然無法滿足調頻負荷需求時,電化學儲能則進行放電,放電負荷量為電化學儲能下限值,最大程度的彌補欠缺的調頻負荷量。
71.(6)當抽蓄機組運行在正常工況、且電化學儲能設備在運行上限之下時,若網頻出現偏差,調頻需降負荷時,考慮到電化學儲能的運行壽命及經濟性的要求,及在提高抽蓄機組自身調頻能力的基礎上,將調頻動作負荷,優先分配至抽蓄機組;若抽蓄機組負荷工況達下限,仍然無法滿足調頻負荷需求時,電化學儲能則進行充電,放電負荷量為電化學儲能上限值,最大程度的彌補欠缺的調頻負荷量。
72.在上述任一實施例中,在根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配之前,所述方法還可以包括:
73.根據所述抽蓄機組在開度模式、功控模式下的調頻實驗數據,獲取所述抽蓄機組的開度動作量以及負荷變化量數據;
74.根據所述抽蓄機組的開度動作量以及負荷變化量數據,確定所述抽蓄機組的調頻功率—開度前饋函數。
75.本實施例,常規抽蓄機組一次調頻邏輯設計為:將頻差信號,經永態轉差率折算出負荷后,送至機組負荷pid控制器,輸出給導葉開度指令;另外,將折算出的負荷經負荷-開度的前饋函數,直接作用到機組導葉指令上,提高快速性。
76.本實施例通過抽蓄機組的運行數據,獲取抽蓄機組特性,例如:負荷調整閥位,是否存在水錘效應等;根據抽蓄機組一次調頻試驗數據分析,設計抽蓄機組調頻控制優化策略,以實現提升抽蓄機組調頻指標性能、加寬響應調頻的工況范圍。
77.具體的,通過試驗,優化功率前饋函數曲線,提高調頻響應的快速性、安全性。函數曲線的設置,需根據機組開度模式、功率模式下的調頻試驗。抽蓄機組分別運行在開度模式、功控模式下,進行相同負荷點、相同頻差的調頻擾動試驗,獲取試驗中機組開度動作量、及負荷變化量的數據,以調頻指標滿足標準要求(電網調頻考核指標)為目標,確定性能合
理、運行安全的調頻功率-開度前饋函數。也即為提高抽蓄機組的響應速度,可優先運行開度模式,然后在響應后期切換至功率模式,可提高抽蓄機組的響應準確度。
78.可選的,在上述實施例中,在根據所述抽蓄機組的開度動作量以及負荷變化量數據,確定所述抽蓄機組的調頻功率—開度前饋函數之后,所述方法還可以包括:
79.根據所述抽蓄機組在響應相同負荷及電網頻差、不同水頭工況下的一次調頻數據,得到所述調頻功率—開度前饋函數中的調頻功率前饋函數的修正系數;
80.利用所述修正系數對所述調頻功率前饋函數進行修正,得到修正后的調頻功率前饋函數;
81.根據所述修正后的調頻功率前饋函數以及所述調頻功率—開度前饋函數中的開度前饋函數,得到目標調頻功率—開度前饋函數。
82.本實施例,調頻功率前饋函數曲線增加水頭變化(庫容因素)的修正。抽蓄機組運行于功控模式,調整抽蓄機組運行的水頭,進行抽蓄機組不同水頭下的調頻試驗,獲得抽蓄機組在同樣負荷、頻差,不同水頭工況下的一次調頻數據,以調頻指標滿足標準要求為目標,設計水頭對開度的補償修正系數,可實現一次調頻全水頭工況下的最優控制。例如:在某一水頭工況下,進行頻差擾動時,15s性能指標不合格,通過實際數據跟標準要求的指標進行對比,結合抽蓄機組特性,除正常的調頻控制策略外,增加此工況下發生調頻擾動時,導葉開度變化的補償量,即:在原調頻功率前饋曲線的基礎上,乘以根據水頭確定的修正系數,加大或減少開度動作量,以滿足此工況下指標的合格。
83.根據水頭確定的修正系數為y=f(x)的函數,其中y表示修正系數;x表示水頭數值。例如在同樣負荷和頻差、不同水頭工況下確定的修正系數為:
84.水頭(m)200206212218224230修正系數1.11.05110.950.9
85.在得到如上表所示的修正系數與水頭大小的對應關系之后,可通過擬合的方法得到修正系數隨水頭變化的連續函數y=f(x)。
86.可選的,在上述任一實施例中,在根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配之前,所述方法還可以包括:
87.根據所述抽蓄機組在功控模式、不同水頭工況下的一次調頻結果,確定pid控制器各控制參數與水頭值的對應關系;
88.根據各所述控制參數與水頭值的對應關系,重新確定所述pid控制器的控制函數。
89.本實施例,抽蓄機組調速器的一次調頻控制框圖如圖2所示,所述pid控制器的控制參數包括比例k
p
、積分ti、微分增益k
1d
、及微分時間t
1d
;常規情況下pid控制器的各控制參數為定參,本實施例將所述pid控制器由定參控制優化為變參控制,即重新確定的所述控制函數為變參函數,變參函數設計為水頭對應調節參數的的函數,以提高機組不同工況下的適應性,達到調頻性能指標的最優化,以比例參數為例:k
p
=f(s),其中,k
p
為比例參數,s為水頭值,不同的水頭值,對應不同的比例參數。具體的:
90.所述根據所述抽蓄機組在功控模式、不同水頭工況下的一次調頻結果,確定pid控制器各控制參數與水頭值的對應關系具體可以包括:
91.在一水頭值(例如:200m),功控模式下,進行控制擾動試驗,根據擾動試驗的結果,
進行各控制參數的調整,直到控制擾動試驗結果滿足要求,記錄當前參數值;按此過程再進行不同水頭下的上述試驗過程,以確定不同水頭下最合理的調節參數。
92.對各控制參數的調整過程如下:
93.(1)根據試驗的調節時間,調整控制參數的比例參數,若調節時間偏長,則加大比例作用至原作用的110%,再重復試驗過程,直至結果滿足要求。
94.(2)根據試驗過程超調量大小,調整控制參數的積分參數,若超調量偏大,則減弱積分參數作用至作用90%,再重復試驗過程,直至結果滿足要求。
95.(3)根據試驗過程的動態偏差量的變化及調節時間,調整控制參數的微分參數,若偏差變化較慢及調節時間過長,則加強微分參數作用至作用110%,再重復試驗過程,直至結果滿足要求。
96.在抽蓄機組完成上述調頻控制優化基礎上,增設一定容量的電化學儲能,二者結合起來作為電網的一個調頻廠點。如圖3所示,可通過設計電站級的調頻控制器,執行上述電化學儲能參與抽蓄機組調頻的切換方法。在廠級調頻控制中,輸入為網頻偏差信號,輸出為抽蓄機組調頻負荷及電化學儲能調頻負荷指令。
97.圖4是本發明一實施例提供的電網調頻控制裝置的結構示意圖,如圖4所示,本發明實施例提供的電網調頻控制裝置包括:獲取模塊21,用于獲取電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態;負荷分配模塊22,用于根據所述電網頻率偏差、所述抽蓄機組運行工況以及所述電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。
98.本發明實施例提供的電網調頻控制裝置,能夠根據電網頻率偏差、抽蓄機組運行工況以及電化學儲能設備的運行狀態,對所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備進行調頻負荷分配,以使所述抽蓄機組以及所述電化學儲能設備根據分配到的調頻負荷進行電網調頻控制。這樣,在抽蓄機組響應調頻的基礎上,結合電化學儲能設備,在一定程度上彌補了抽蓄機組單獨響應調頻要求時,調頻能力受限于抽蓄機組的運行狀態、庫容因素的問題,拓寬了調頻負荷寬度。
99.可選的,所述負荷分配模塊具體用于:在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備;在所述抽蓄機組運行在正常工況時,根據所述電網頻率偏差,將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
100.可選的,所述負荷分配模塊在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:
101.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行上限或運行上限之下時,若所述電網頻率偏差為負值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行放電;
102.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況,且所述電化學儲能設備在運行下限或運行下限之上時,若所述電網頻率偏差為正值,則將調頻負荷分配給電化學儲能設備,以使所述電化儲能設備進行充電。
103.可選的,所述負荷分配模塊在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,所述若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則將調頻負荷分配給所述電化學儲能設備包括:
104.若所述電化學儲能設備當前的運行狀態能夠響應所述電網頻率偏差,則根據所述電網頻率偏差,判斷所述電化學儲能設備當前的可調負荷量是否小于調頻負荷量;
105.若是,則將其中一部分所述調頻負荷分配給所述電化學儲能設備,將另一部分所述調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
106.可選的,所述負荷分配模塊還用于:
107.在所述抽蓄機組運行在惡劣工況或負荷上、下限工況時,若所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差,則判斷若所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差是否會遠離所述惡劣工況;
108.若在所述抽蓄機組響應所述電網頻率偏差會遠離所述惡劣工況,則將調頻負荷分配給所述抽蓄機組。
109.可選的,在所述電網頻率偏差為正值、所述電化學儲能設備在運行上限時,或者在所述電網頻率偏差為負值、所述電化學儲能設備在運行下限時,所述電化學儲能設備當前的運行狀態不能夠響應所述電網頻率偏差。
110.本發明提供的裝置的實施例具體可以用于執行上述各方法實施例的處理流程,其功能在此不再贅述,可以參照上述方法實施例的詳細描述。
111.圖5為本發明一實施例提供的電子設備的實體結構示意圖,如圖5所示,該電子設備可以包括:處理器(processor)301、通信接口(communications interface)302、存儲器(memory)303和通信總線304,其中,處理器301,通信接口302,存儲器303通過通信總線304完成相互間的通信。處理器301可以調用存儲器303中的邏輯指令,以執行上述任一實施例所述的方法。
112.此外,上述的存儲器303中的邏輯指令可以通過軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?;谶@樣的理解,本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom,read-only memory)、隨機存取存儲器(ram,random access memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
113.本實施例公開一種計算機程序產品,所述計算機程序產品包括存儲在非暫態計算機可讀存儲介質上的計算機程序,所述計算機程序包括程序指令,當所述程序指令被計算機執行時,計算機能夠執行上述各方法實施例所提供的方法。
114.本實施例提供一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質存儲計算機程序,所述計算機程序使所述計算機執行上述各方法實施例所提供的方法。
115.本領域內的技術人員應明白,本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此,本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且,本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機
可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
116.本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合??商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
117.這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
118.這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
119.在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一個具體實施例”、“一些實施例”、“例如”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
120.以上所述的具體實施例,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施例而已,并不用于限定本發明的保護范圍,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
當前第1頁1 2 
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1