CN119051081B 火電機組和儲能系統協同調頻方法、裝置和系統 （華電電力科學研究院有限公司）

本申請涉及一種火電機組和儲能系統協同AGC指令以及電池儲能的SOC狀態和決策變量的次調頻模型對火電機組出力和儲能系統出力進據電池儲能和飛輪儲能的SOC狀態，對電池儲能決策變量；根據目標決策變量和AGC指令確定火2機組二次調頻特性模型被配置為通過以下方根據調節強度對火電機組的響應過程進行分段，每段對應不同的按照預設規則將儲能系統出力分配為電池儲能出力和飛輪儲能出力，在據電池儲能和飛輪儲能的SOC狀態，對所述電池儲能出力和飛輪儲能出力的輸出功率進行表示最高電池儲能，表示最低電池儲能，表示電池儲能的最低警戒值，電過程中t時刻電池儲能的SOC，3表示最高飛輪儲能，表示最低飛輪儲能，表示飛輪儲能的最低警戒值，電過程中t時刻飛輪儲能的SOC；基于火電機組出力、電池儲能出力和飛輪儲能出力確定投資成本和儲能系統調頻收根據所述目標決策變量和AGC指令確定火電機組調頻指令，以供火電機組根據所述火2.根據權利要求1所述的火電機組和儲能系統協同調頻方法，其特征在于，通過所述響應于所述AGC指令的功率幅值在預設范圍內，則根據所述映射關系確定火電機組響根據所述比例生成火電機組調頻指令，基于所述火電機組調頻指將所述AGC指令轉換為調頻需求信號，根據所述調頻需求信號與火電機組出力得到儲能系統調頻需求信號以及飛輪儲能的額定功率確定第一目第一目標時刻的SOC以及飛輪儲能出力確定第二目標時刻的根據電池儲能和飛輪儲能的額定功率、額定容量、單位功率的4根據火電機組參與二次調頻造成的磨損占總損耗的比例和火電機組總損耗成本確定根據調頻放電電量、單位發電量所需的燃料量、燃料單價和一次所述裝置還包括火儲系統協調控制器，所述控制器用于根據AGC指令和儲能模塊的狀第一分配模塊：用于獲取AGC指令以及電池儲能的SOC狀態過所述AGC指令、所述映射關系和火電機組二次調頻模型對火電機組出力和儲能系統出力根據調節強度對火電機組的響應過程進行分段，每段對應不同的第二分配模塊：用于按照預設規則將儲能系統出力分配為5表示最高電池儲能，表示最低電池儲能，表示電池儲能的最低警戒值，電過程中t時刻電池儲能的SOC，表示最高飛輪儲能，表示最低飛輪儲能，表示飛輪儲能的最低警戒值，soc表示飛輪儲能的最高警戒值，Pfm為飛輪儲能的最電過程中t時刻飛輪儲能的SOC；經濟模塊：用于基于火電機組出力、電池儲能出力和飛輪儲存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程6算機程序時實現如權利要求1至5中任一項所述的火電機組和儲7機組Kp<1。因此提升需要提升火電機組的調頻性能。現有技術采用電池儲能（battery所述映射關系和火電機組二次調頻模型對火電機組出力和儲能系統出力中根據電池儲能和飛輪儲能的SOC狀態，對所述電池儲能出力和飛輪儲能出力的輸出功率[0010]根據所述目標決策變量和AGC指令確定火電機組調頻指令，以供火電機組根據所[0011]在一實施例中，通過所述AGC指令和所述映射關系對火電機組出力和儲能系統出[0012]響應于所述AGC指令的功率幅值在預設范圍內，則根據所述映射關系確定火電機8[0014]將所述AGC指令轉換為調頻需求信號，根據所述調頻需求信號與火電機組出力得述儲能系統調頻需求信號以及飛輪儲能的額定功率確定第一目標時刻飛輪大充放電出力、最高飛輪儲能和最低飛輪儲能對飛輪儲能出力過程中的輸出功率進行約[0023]根據所述AGC指令和所述響應特性信息構建火電機組二次調頻特性模型，通過優9[0034]根據火電機組參與二次調頻造成的磨損占總損耗的比例和火電機組總損耗成本[0039]所述裝置還包括控制器，所述控制器用于根據AGC指令和儲能模塊的狀態確定火[0041]第一分配模塊：用于獲取AGC指令以及電池儲能的SOC狀態和決策變量的映射關實現如上述第一方面所述的火電機組和儲能系統協[0058]圖9是根據一示例性實施例示出的火電機組和儲能系統協同調頻裝置的結構示意AGC調頻響應特性進行分析。調節時間與AGC響應過程中火電機組追蹤AGC指令的過程所持Ps_min+n1s_min+kn1s_max。別ξ1能（Flywheelenergystorabreffref追蹤AGC指令信號進行充放電過程中具有一定的時間延遲，全功率響應時間分別為秒級和b[0086]圖6是本申請實施例提供的一種火電機組和儲能系統協同調頻方法的流程圖，如的SOC狀態和決策變量的映射關系確定火電機組響應比[0098]在一個示例中，步驟S1012中的火電機組二次調頻特性模型被配置為通過以下方[0101]根據AGC指令和響應特性信息構建火電機組二次調頻特性模型，通過優化算法對[0105]步驟S102，按照預設規則將儲能系統出力分配為電池儲在分配過程中根據電池儲能和飛輪儲能的SOC狀態，對電池儲能出力和飛輪儲能出力的輸儲能系統調頻需求信號以及飛輪儲能的額定功率確定第一目標時刻飛率和放電效率、第一目標時刻的SOC以及飛輪儲能出力確定第二目標時刻的飛輪儲能的[0123]當儲能系統響應AGC調頻需求進行出力時，電池儲能或飛輪儲能若一直以額定功[0125]其中，表示電池儲能的放電輸出功率，表示電池儲能的充電輸出功率，[0127]其中，表示飛輪儲能的放電輸出功率，表示飛輪儲能的充電輸出功率，放電過程中t時刻飛輪儲能的SOC。解時采用河馬優化算法。河馬優化算法通過自適應地調整搜索空間的分辨率和搜索速度，f設定的電池儲能每兆瓦的回收收益和每兆瓦磷酸鋰電池的重量均可根據實際項目運行情現金系數和調頻放電電量確定等效減少系統發電排污成本[0178]其中，Cxo,為每單位發電量所需氮氧化物的排污費用，本申請中設定為10.074[0185]作為一個示例，針對電廠裝機容量為330MW的火電機組1個月AGC指令和機組實發功率運行數據對本申請所提出的調頻方法進行驗證分析。表2為火電機組和儲能系統協同中的參數會根據模型進行自適應變化。而定參數辨識模型中將ωn設定為0.02，ξ設定為0.53，作為變參數模型的一種特例。圖7是根據一示例性實施例示出的模參數辨識機組出力曲線相比于定參數模型與火電機組出力重合度更高，具有更高的優越于實現第一方面的火電機組和儲能系統協同調頻方法。圖9是根據一示例性實施例示出的根據AGC指令和儲能模塊20的狀態確定火電機組調頻指令、電池儲能調頻指令和飛輪儲能[0204]可選地，火電機組和儲能系統協同調頻裝置還包括遠程終端（RemoteTerminal[0207]第一分配模塊100：用于獲取AGC指令以及電池儲能的SOC狀態和決策變量的映射[0208]第二分配模塊200：用于按照預設規則將儲能系統出力分配為電池儲能出力和飛[0212]用于響應于AGC指令的功率幅值在預設范圍內，則根據映射關系確定火電機組響[0214]將AGC指令轉換為調頻需求信號，根據調頻需求信號與火電機組出力得到儲能系統調頻需求信號以及飛輪儲能的額定功率確定第一目大充放電出力、最高飛輪儲能和最低飛輪儲能對飛輪儲能出力過程中的輸出功率進行約[0220]在一個示例中，第一分配模塊100中的火電機組二次調頻特性模型被配置為通過[0223]根據AGC指令和響應特性信息構建火電機組二次調頻特性模型，通過優化算法對[0232]在一個示例中，經濟模塊300中的儲能系統調頻收益包括：調節性能補償直接收[0234]根據火電機組參與二次調頻造成的磨損占總損耗的比例和火電機組總損耗成本[0241]存儲器62可以包括易失性存儲器，例如隨機存取存儲器(RAM)621和/或高速緩存[0242]存儲器62還可以包括具有一組(至少一個)程序模塊624的程序/實用工具625，這66與一個或者多個網絡(例如局域網(LAN)，廣域網(的一個單元/模塊的特征和功能可以進一步劃分為由多個單元/模