基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法及电子设备与流程

allin2025-06-03  94


本发明属于及新能源并网,更具体地,涉及一种基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法及电子设备。


背景技术:

1、随着新型电力系统布局的逐步推进,风光储一体化电站建设不断提速,未来电力系统的电源结构及运行特性将会发生显著变化,电网稳定支撑能力不足、多源调控能力不足等问题将不断凸显。

2、目前的调频控制方法大多是针对单风、单光、单储场站提出的,适用风光储一体化电站的调频控制方法相对较少,无法实现站内资源的梯次利用。而且现行的调频控制方法只提及如何抑制频率的下跌速率,对于抑制频率上升速率的研究及调频过程实现储能电量恢复的研究较少。即目前风光储调频控制方法存在控制不全面且响应速度慢,还存在连续调频能力不足等问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法及电子设备,通过综合考虑风、光、储各自的响应时间、调频能力,实现对风光储一体化电站调频资源的梯度利用,以解决现有方法控制不全面且响应速度慢,连续调频能力不足等问题。

2、为实现上述目的,第一方面,本发明提出了一种基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,包括:

3、基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频;

4、若电站未进入一次调频,则根据实时的频率变化率大小判断是否进入储能soc重构状态;

5、若电站进入一次调频,则基于频率变化率的正负判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率;

6、判断频率变化率的绝对值与频率预设值绝对值之间的关系,若频率变化率的绝对值大于一次调频死区的绝对值且小于等于频率预设值的绝对值,则判断频率变化幅度为小幅波动,若频率变化率的绝对值大于频率预设值的绝对值,则判断频率变化幅度为大幅波动;

7、当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,则优先分配储能进行调频;

8、当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态大于第一soc阈值,则优先分配储能进行调频,若储能soc状态小于等于第一soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频;

9、当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,则优先分配储能进行调频;

10、当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态小于第二soc阈值,则优先分配储能进行调频,若储能soc状态大于等于第二soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频。

11、可选地,当调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,优先分配储能进行调频,包括:

12、当储能最大可用输出功率大于调频所需功率时,风机、光伏不参与调频,调频所需功率全部由储能输出;

13、当储能最大可用输出功率小于调频所需功率时,储能按照最大可用输出功率输出,风机、光伏分别按其备用有功的比例进行增发。

14、可选地,当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态大于第一soc阈值,则优先分配储能进行调频,包括:

15、当储能最大可用输出功率大于调频所需功率时,调频所需功率先由储能输出,风机、光伏逐渐增加出力,最终分别按其备用有功的比例进行增发,储能输出功率逐渐减小为零;

16、当储能最大可用输出功率小于调频所需功率时,调频所需功率先由光伏输出,风机逐渐增加出力,最终分别按其备用有功的比例进行增发。

17、可选地,当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态小于等于第一soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频,包括:

18、调频所需功率先由光伏输出,风机逐渐增加出力,最终分别按其备用有功的比例进行增发。

19、可选地,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,则优先分配储能进行调频,包括:

20、当储能最大可用吸收功率的绝对值大于调频所需功率的绝对值时,风电、光伏不参与调频,调频所需功率全部由储能吸收;

21、当储能最大可用吸收功率的绝对值小于调频所需功率的绝对值时,储能按照最大功率吸收,风机、光伏分别按其备用有功的比例进行降低。

22、可选地,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态小于第二soc阈值,则优先分配储能进行调频,包括:

23、当储能最大可用吸收功率的绝对值大于调频所需功率的绝对值时,调频所需功率先由储能吸收,风机、光伏逐渐减小出力,最终分别按其备用有功的比例进行降低,储能吸收功率逐渐减小为零;

24、当储能最大可用吸收功率的绝对值小于调频所需功率的绝对值时,调频所需功率先由光伏吸收,风机逐渐减小出力,最终分别按其备用有功的比例进行降低。

25、可选地,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态大于等于第二soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频,包括:

26、调频所需功率先由光伏吸收,风机逐渐减小出力,最终分别按其备用有功的比例进行降低。

27、可选地,若电站未进入一次调频,则根据实时的频率变化率大小判断是否进入储能soc重构状态,包括:

28、当频率变化率的绝对值小于等于重构预设值时,储能进入soc重构状态,通过充电或放电将soc状态维持在50%;

29、当频率变化率的绝对值大于重构预设值时,储能进入调频备用状态,无动作。

30、可选地,所述第一soc阈值为70%,所述第二soc阈值为30%;所述一次调频死区为±0.05hz,所述频率预设值为±0.1hz,所述重构预设值为0.025hz。

31、第二方面,本发明提出一种电子设备,所述电子设备包括:

32、至少一个处理器;以及,

33、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

34、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第一方面任一所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法。

35、本发明的有益效果在于:

36、1.本发明在不参于调频时且频率波动较小时储能进入soc重构状态,调节soc在50%左右,提高储能连续调频能力。

37、2.本发明在进行一次调频时,将频率变化率大小分为小幅波动和大幅波动,对不同发电单元设置调频优先级,采用不同的方式进行调频,小幅波动时优先采用储能进行调频,避免风机、光伏机组频繁动作缩短设备寿命,大幅波动时通过储能soc状态判断采用储能优先或风机、光伏优先的调频方式,充分利用风机、光伏的调频能力。

38、3.本发明根据风机、光伏的备用有功进行功率分配,平衡不同能源的波动性,减少弃风、弃光,提高新能源发电利用率。

39、本发明的系统具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。


技术特征:

1.一种基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,优先分配储能进行调频,包括:

3.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态大于第一soc阈值,则优先分配储能进行调频,包括:

4.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当判断调频方式为增发有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态小于等于第一soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频,包括:

5.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为小幅波动时,则优先分配储能进行调频,包括:

6.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态小于第二soc阈值,则优先分配储能进行调频,包括:

7.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,当判断调频方式为降低有功功率,频率变化幅度为大幅波动时,若储能soc状态大于等于第二soc阈值,则优先分配风机、光伏进行调频,包括:

8.根据权利要求1所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,若电站未进入一次调频,则根据实时的频率变化率大小判断是否进入储能soc重构状态,包括:

9.根据权利要求8所述的基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法,其特征在于,所述第一soc阈值为70%,所述第二soc阈值为30%;所述一次调频死区为±0.05hz,所述频率预设值为±0.1hz,所述重构预设值为0.025hz。

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:


技术总结
本发明公开了一种基于功率分配的风光储电站一次调频控制方法及电子设备,属于新能源并网技术领域,该方法包括:确定电站是否进入一次调频;若未进入一次调频,则判断是否进入储能SOC重构状态;若进入一次调频则基于频率变化率的正负判断调频方式;根据频率预设值判断频率变化率的波动幅度;当判断调频方式为增发/降低有功功率,小幅波动时,优先分配储能进行调频;当判断调频方式为增发/降低有功功率,大幅波动时,若储能SOC状态良好,则优先分配储能进行调频,若储能SOC状态较差,则优先分配风机、光伏进行调频。本发明能够提高风光储电站调频能力的全面性和响应速度,提高新能源发电利用率。

技术研发人员:王安然,袁世通,周旭战,秦铭阳,马仁婷,焦爽,李现伟
受保护的技术使用者:中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中南电力试验研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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