本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)頻，具體涉及一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法。

背景技術(shù)：

1、在電力系統(tǒng)中，電力的供需不斷變化，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)，為了保證供電的穩(wěn)定性，需要對(duì)電力系統(tǒng)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、目前，虛擬電廠的火電機(jī)組作為當(dāng)前電力系統(tǒng)主要調(diào)頻源，所承擔(dān)的調(diào)頻壓力越來(lái)越大。儲(chǔ)能具備快速、精準(zhǔn)和雙向調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，隨著儲(chǔ)能科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，在電力調(diào)頻服務(wù)市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，火電機(jī)組和電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻時(shí)，主要采用的方法為：對(duì)于當(dāng)前的agc調(diào)頻指令，首先使火電機(jī)組動(dòng)作，只有當(dāng)火電機(jī)組當(dāng)前最大出力仍然無(wú)法滿足調(diào)頻需求時(shí)，才會(huì)啟動(dòng)電池儲(chǔ)能，使電池儲(chǔ)能輔助參與調(diào)頻。此種方式存在的問(wèn)題為：火電機(jī)組經(jīng)常處于高負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)組蓄熱損耗嚴(yán)重，從而導(dǎo)致整個(gè)調(diào)頻系統(tǒng)的總綜合損耗成本過(guò)高，調(diào)頻經(jīng)濟(jì)性無(wú)法滿足使用需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，可有效解決上述問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，包括以下步驟：

4、步驟s1，在虛擬機(jī)組的火電機(jī)組和電動(dòng)汽車(chē)的電池儲(chǔ)能裝置聯(lián)合參與電力系統(tǒng)調(diào)頻時(shí)，獲取最近第i時(shí)間段的火電機(jī)組工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和電池儲(chǔ)能裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合所述火電機(jī)組工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和電池儲(chǔ)能裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，得到火電機(jī)組在第i時(shí)間段的最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_best_i：

5、步驟s1.1，讀取火電機(jī)組在第i時(shí)間段的每個(gè)采樣時(shí)刻的實(shí)時(shí)發(fā)電功率pi，從而得到火電機(jī)組的實(shí)時(shí)發(fā)電功率pi隨時(shí)間t的變化曲線；

6、步驟s1.2，預(yù)設(shè)置電池儲(chǔ)能裝置的最佳荷電狀態(tài)socbest；讀取電池儲(chǔ)能裝置在第i時(shí)間段的每個(gè)采樣時(shí)刻的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)soci，并將實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)soci和最佳荷電狀態(tài)socbest作差，得到每個(gè)采樣時(shí)刻的電池荷電狀態(tài)偏離值δsoci＝soci-socbest，從而得到電池儲(chǔ)能裝置的電池荷電狀態(tài)偏離值δsoci隨時(shí)間t的變化曲線；

7、步驟s1.3，定位到實(shí)時(shí)發(fā)電功率pi隨時(shí)間t的變化曲線和電池荷電狀態(tài)偏離值δsoci隨時(shí)間t的變化曲線的交點(diǎn)位置，將交點(diǎn)記為q，在q點(diǎn)作實(shí)時(shí)發(fā)電功率pi隨時(shí)間t的變化曲線的切線，該切線的斜率，為分析到的火電機(jī)組的最優(yōu)調(diào)頻速率vi_best；

8、步驟s1.4，獲取火電機(jī)組在第i時(shí)間段的響應(yīng)時(shí)間ti和調(diào)節(jié)出力偏差量δpi，采用下式，分別計(jì)算得到在第i時(shí)間段的調(diào)頻速率指標(biāo)k1i、響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)k2i和調(diào)節(jié)精度指標(biāo)k3i：

9、

10、其中：vn為火電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)速率；

11、步驟s1.5，采用下式，得到火電機(jī)組在第i時(shí)間段的最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_best_i：

12、kp_best_i＝k1ik2ik3i

13、步驟s2，在當(dāng)前第i+1時(shí)間段，agc系統(tǒng)采集并分析得到火電機(jī)組的實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)，根據(jù)實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)和最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_best_i的偏差，得到對(duì)火電機(jī)組的調(diào)節(jié)指令，使火電機(jī)組穩(wěn)定在最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)的狀態(tài)參與電力系統(tǒng)二次調(diào)頻；

14、同時(shí)，在當(dāng)前第i+1時(shí)間段，agc系統(tǒng)采集并分析得到電池儲(chǔ)能裝置的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1，判斷實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1是否小于設(shè)定值，如果不小于，則繼續(xù)使電池儲(chǔ)能裝置維持出力不變參與二次調(diào)頻；如果小于，則增大電池儲(chǔ)能裝置的出力，使電池儲(chǔ)能裝置參與二次調(diào)頻；

15、同時(shí)，在當(dāng)前第i+1時(shí)間段，在電池儲(chǔ)能裝置參與二次調(diào)頻的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)其實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1是否大于動(dòng)態(tài)死區(qū)值，如果是，則向火電機(jī)組發(fā)出恢復(fù)指令，使火電機(jī)組向電池儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電調(diào)節(jié)，使電池儲(chǔ)能裝置的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1恢復(fù)到正常狀態(tài)。

16、優(yōu)選的，步驟s2中，在當(dāng)前第i+1時(shí)間段，agc系統(tǒng)采集并分析得到火電機(jī)組的實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)，具體為：

17、步驟s2.1，agc系統(tǒng)采集得到第i+1時(shí)間段的開(kāi)始時(shí)刻ts,i+1，第i+1時(shí)間段的結(jié)束時(shí)刻te,i+1、啟停磨實(shí)際消耗時(shí)間td,i+1，以及火電機(jī)組在開(kāi)始時(shí)刻ts,i+1的實(shí)際出力ps,i+1，在結(jié)束時(shí)刻te,i+1的實(shí)際出力pe,i+1，采用下式，得到火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的調(diào)頻速率vi+1:

18、

19、步驟s2.2，采用下式，得到火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的調(diào)節(jié)出力偏差量δpi+1:

20、

21、其中：

22、pi+1(t)代表火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的實(shí)時(shí)發(fā)電功率；

23、p0代表agc系統(tǒng)給出的火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的發(fā)電功率指定值；

24、步驟s2.3，采用下式，分別計(jì)算得到火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的調(diào)頻速率指標(biāo)k1,i+1、響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)k2,i+1和調(diào)節(jié)精度指標(biāo)k3,i+1：

25、

26、其中：ti+1為火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的響應(yīng)時(shí)間；

27、步驟s2.4，采用下式，得到火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)：

28、kp_(i+1)＝k1,i+1k2,i+1k3,i+1

29、由此得到火電機(jī)組在第i+1時(shí)間段的實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)。

30、優(yōu)選的，步驟s2中，在判斷實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1是否小于設(shè)定值時(shí)，設(shè)定值設(shè)置為0.5。

31、優(yōu)選的，步驟s2中，火電機(jī)組向電池儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電調(diào)節(jié)，使電池儲(chǔ)能裝置的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1恢復(fù)到正常狀態(tài)，具體為：

32、agc系統(tǒng)獲得電池儲(chǔ)能裝置需要恢復(fù)的荷電能量qe，并發(fā)送給火電機(jī)組，火電機(jī)組首先向電池儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電，使其恢復(fù)qe/2；然后，經(jīng)過(guò)等待時(shí)間后，再恢復(fù)剩下的qe/2的能量。

33、本發(fā)明提供的虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

34、本發(fā)明提供的一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，有效提高調(diào)頻經(jīng)濟(jì)效益和調(diào)頻性能，保障調(diào)頻服務(wù)滿足需求，提高火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻的可持續(xù)性。

技術(shù)特征：

1.一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，其特征在于，步驟s2中，在當(dāng)前第i+1時(shí)間段，agc系統(tǒng)采集并分析得到火電機(jī)組的實(shí)時(shí)綜合調(diào)頻性能指標(biāo)kp_(i+1)，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，其特征在于，步驟s2中，在判斷實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1是否小于設(shè)定值時(shí)，設(shè)定值設(shè)置為0.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，其特征在于，步驟s2中，火電機(jī)組向電池儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充放電調(diào)節(jié)，使電池儲(chǔ)能裝置的實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)偏離值δsoci+1恢復(fù)到正常狀態(tài)，具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，包括以下步驟：在虛擬機(jī)組的火電機(jī)組和電動(dòng)汽車(chē)的電池儲(chǔ)能裝置聯(lián)合參與電力系統(tǒng)調(diào)頻時(shí)，獲取最近時(shí)間段的火電機(jī)組工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和電池儲(chǔ)能裝置的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，得到火電機(jī)組在最近時(shí)間段的最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)；使火電機(jī)組穩(wěn)定在最佳綜合調(diào)頻性能指標(biāo)的狀態(tài)參與電力系統(tǒng)二次調(diào)頻。本發(fā)明提供的一種虛擬機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制與電動(dòng)汽車(chē)電池儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻方法，有效提高調(diào)頻經(jīng)濟(jì)效益和調(diào)頻性能，保障調(diào)頻服務(wù)滿足需求，提高火儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)頻的可持續(xù)性。

技術(shù)研發(fā)人員：王宣元,翟丙旭,王澤森,李遠(yuǎn)卓,謝歡,張銳,辛光明,張昊,孔帥皓,李奇,黃天嘯,劉苗,錢(qián)蘇晉,張學(xué)松,樊愛(ài)軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21