CN119051081B 火电机组和储能系统协同调频方法、装置和系统 （华电电力科学研究院有限公司）

本申请涉及一种火电机组和储能系统协同AGC指令以及电池储能的SOC状态和决策变量的次调频模型对火电机组出力和储能系统出力进据电池储能和飞轮储能的SOC状态，对电池储能决策变量；根据目标决策变量和AGC指令确定火2机组二次调频特性模型被配置为通过以下方根据调节强度对火电机组的响应过程进行分段，每段对应不同的按照预设规则将储能系统出力分配为电池储能出力和飞轮储能出力，在据电池储能和飞轮储能的SOC状态，对所述电池储能出力和飞轮储能出力的输出功率进行表示最高电池储能，表示最低电池储能，表示电池储能的最低警戒值，电过程中t时刻电池储能的SOC，3表示最高飞轮储能，表示最低飞轮储能，表示飞轮储能的最低警戒值，电过程中t时刻飞轮储能的SOC；基于火电机组出力、电池储能出力和飞轮储能出力确定投资成本和储能系统调频收根据所述目标决策变量和AGC指令确定火电机组调频指令，以供火电机组根据所述火2.根据权利要求1所述的火电机组和储能系统协同调频方法，其特征在于，通过所述响应于所述AGC指令的功率幅值在预设范围内，则根据所述映射关系确定火电机组响根据所述比例生成火电机组调频指令，基于所述火电机组调频指将所述AGC指令转换为调频需求信号，根据所述调频需求信号与火电机组出力得到储能系统调频需求信号以及飞轮储能的额定功率确定第一目第一目标时刻的SOC以及飞轮储能出力确定第二目标时刻的根据电池储能和飞轮储能的额定功率、额定容量、单位功率的4根据火电机组参与二次调频造成的磨损占总损耗的比例和火电机组总损耗成本确定根据调频放电电量、单位发电量所需的燃料量、燃料单价和一次所述装置还包括火储系统协调控制器，所述控制器用于根据AGC指令和储能模块的状第一分配模块：用于获取AGC指令以及电池储能的SOC状态过所述AGC指令、所述映射关系和火电机组二次调频模型对火电机组出力和储能系统出力根据调节强度对火电机组的响应过程进行分段，每段对应不同的第二分配模块：用于按照预设规则将储能系统出力分配为5表示最高电池储能，表示最低电池储能，表示电池储能的最低警戒值，电过程中t时刻电池储能的SOC，表示最高飞轮储能，表示最低飞轮储能，表示飞轮储能的最低警戒值，soc表示飞轮储能的最高警戒值，Pfm为飞轮储能的最电过程中t时刻飞轮储能的SOC；经济模块：用于基于火电机组出力、电池储能出力和飞轮储存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程6算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的火电机组和储7机组Kp<1。因此提升需要提升火电机组的调频性能。现有技术采用电池储能（battery所述映射关系和火电机组二次调频模型对火电机组出力和储能系统出力中根据电池储能和飞轮储能的SOC状态，对所述电池储能出力和飞轮储能出力的输出功率[0010]根据所述目标决策变量和AGC指令确定火电机组调频指令，以供火电机组根据所[0011]在一实施例中，通过所述AGC指令和所述映射关系对火电机组出力和储能系统出[0012]响应于所述AGC指令的功率幅值在预设范围内，则根据所述映射关系确定火电机8[0014]将所述AGC指令转换为调频需求信号，根据所述调频需求信号与火电机组出力得述储能系统调频需求信号以及飞轮储能的额定功率确定第一目标时刻飞轮大充放电出力、最高飞轮储能和最低飞轮储能对飞轮储能出力过程中的输出功率进行约[0023]根据所述AGC指令和所述响应特性信息构建火电机组二次调频特性模型，通过优9[0034]根据火电机组参与二次调频造成的磨损占总损耗的比例和火电机组总损耗成本[0039]所述装置还包括控制器，所述控制器用于根据AGC指令和储能模块的状态确定火[0041]第一分配模块：用于获取AGC指令以及电池储能的SOC状态和决策变量的映射关实现如上述第一方面所述的火电机组和储能系统协[0058]图9是根据一示例性实施例示出的火电机组和储能系统协同调频装置的结构示意AGC调频响应特性进行分析。调节时间与AGC响应过程中火电机组追踪AGC指令的过程所持Ps_min+n1s_min+kn1s_max。别ξ1能（Flywheelenergystorabreffref追踪AGC指令信号进行充放电过程中具有一定的时间延迟，全功率响应时间分别为秒级和b[0086]图6是本申请实施例提供的一种火电机组和储能系统协同调频方法的流程图，如的SOC状态和决策变量的映射关系确定火电机组响应比[0098]在一个示例中，步骤S1012中的火电机组二次调频特性模型被配置为通过以下方[0101]根据AGC指令和响应特性信息构建火电机组二次调频特性模型，通过优化算法对[0105]步骤S102，按照预设规则将储能系统出力分配为电池储在分配过程中根据电池储能和飞轮储能的SOC状态，对电池储能出力和飞轮储能出力的输储能系统调频需求信号以及飞轮储能的额定功率确定第一目标时刻飞率和放电效率、第一目标时刻的SOC以及飞轮储能出力确定第二目标时刻的飞轮储能的[0123]当储能系统响应AGC调频需求进行出力时，电池储能或飞轮储能若一直以额定功[0125]其中，表示电池储能的放电输出功率，表示电池储能的充电输出功率，[0127]其中，表示飞轮储能的放电输出功率，表示飞轮储能的充电输出功率，放电过程中t时刻飞轮储能的SOC。解时采用河马优化算法。河马优化算法通过自适应地调整搜索空间的分辨率和搜索速度，f设定的电池储能每兆瓦的回收收益和每兆瓦磷酸锂电池的重量均可根据实际项目运行情现金系数和调频放电电量确定等效减少系统发电排污成本[0178]其中，Cxo,为每单位发电量所需氮氧化物的排污费用，本申请中设定为10.074[0185]作为一个示例，针对电厂装机容量为330MW的火电机组1个月AGC指令和机组实发功率运行数据对本申请所提出的调频方法进行验证分析。表2为火电机组和储能系统协同中的参数会根据模型进行自适应变化。而定参数辨识模型中将ωn设定为0.02，ξ设定为0.53，作为变参数模型的一种特例。图7是根据一示例性实施例示出的模参数辨识机组出力曲线相比于定参数模型与火电机组出力重合度更高，具有更高的优越于实现第一方面的火电机组和储能系统协同调频方法。图9是根据一示例性实施例示出的根据AGC指令和储能模块20的状态确定火电机组调频指令、电池储能调频指令和飞轮储能[0204]可选地，火电机组和储能系统协同调频装置还包括远程终端（RemoteTerminal[0207]第一分配模块100：用于获取AGC指令以及电池储能的SOC状态和决策变量的映射[0208]第二分配模块200：用于按照预设规则将储能系统出力分配为电池储能出力和飞[0212]用于响应于AGC指令的功率幅值在预设范围内，则根据映射关系确定火电机组响[0214]将AGC指令转换为调频需求信号，根据调频需求信号与火电机组出力得到储能系统调频需求信号以及飞轮储能的额定功率确定第一目大充放电出力、最高飞轮储能和最低飞轮储能对飞轮储能出力过程中的输出功率进行约[0220]在一个示例中，第一分配模块100中的火电机组二次调频特性模型被配置为通过[0223]根据AGC指令和响应特性信息构建火电机组二次调频特性模型，通过优化算法对[0232]在一个示例中，经济模块300中的储能系统调频收益包括：调节性能补偿直接收[0234]根据火电机组参与二次调频造成的磨损占总损耗的比例和火电机组总损耗成本[0241]存储器62可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)621和/或高速缓存[0242]存储器62还可以包括具有一组(至少一个)程序模块624的程序/实用工具625，这66与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模