專利名稱：一種發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力技術領域，特別涉及一種發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
電力系統(tǒng)包括電網(wǎng)、提供電能的發(fā)電機組以及各種用電設備。希望的是，發(fā)電機組所提供的電能與用電設備所消耗的電能實時平衡。為此，在發(fā)電機組的機端接入了儲能系統(tǒng)，以平衡發(fā)電機組所提供的電能與用電設備所消耗電能，提高整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。儲能系統(tǒng)接入電廠內(nèi)發(fā)電機組的機端后，電廠內(nèi)遠動終端(RTU)向外提供的總體出力由原有的發(fā)電機組出力，變?yōu)榘l(fā)電機組與儲能系統(tǒng)的出力總和。也即，發(fā)電系統(tǒng)向外提供的總體出力由原有的發(fā)電機組出力，變?yōu)榘l(fā)電機組與儲能系統(tǒng)的出力總和。儲能系統(tǒng)接入后，如何對儲能系統(tǒng)的出力進行控制，避免由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，以及如何使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求成為亟需解決的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供一種發(fā)電系統(tǒng)，通過對儲能系統(tǒng)出力的控制避免由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求?！N發(fā)電系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組、用于測量發(fā)電機組出力的第一出力測量裝置，用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)，用于測量儲能系統(tǒng)出力的第二出力測量裝置，以及用于將發(fā)電機組出力和儲能系統(tǒng)出力之后進行上報的合并處理設備；其中，所述發(fā)電機組包括發(fā)電機組處理單元，在檢測到功率調度指令更新后，計算功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力與發(fā)電機組當前出力的差值，根據(jù)所述差值構造出發(fā)電機組出力指令，將所述發(fā)電機組出力指令進行機爐協(xié)調控制后傳送給爐機執(zhí)行機構；爐機執(zhí)行機構，根據(jù)所述發(fā)電機組出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作；所述儲能系統(tǒng)包括儲能系統(tǒng)處理單元，用于當檢測到功率調度指令更新后，根據(jù)發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行信息確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令；儲能執(zhí)行機構，根據(jù)所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作；所述第一出力測量裝置，用于測量所述發(fā)電機組的爐機執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備；所述第二出力測量裝置，用于測量所述儲能系統(tǒng)的儲能執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備；[0015]合并處理設備，分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。其中，所述發(fā)電機組為火電機組、水電機組、風力發(fā)電機組、或燃氣輪機組。其中，發(fā)電機組中包括一臺或多臺發(fā)電機；儲能系統(tǒng)中包括一套或多套儲能系統(tǒng)。其中，所述合并處理設備為遠動終端。其中，所述合并處理設備包括合并設備，用于分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至遠動終端；遠動終端，用于將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。應用本實用新型實施例提供的發(fā)電系統(tǒng)，通過對儲能系統(tǒng)出力的控制，使其同時監(jiān)控發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)自身的出力，不需要對發(fā)電機組原有控制系統(tǒng)軟硬件進行改造，避免了由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求。并且，降低了實際工程費用和對機組控制系統(tǒng)改造帶來的額外風險。再有，降低了發(fā)電機組頻繁響應功率調度指令時帶來的發(fā)電機組設備磨損，能量消耗和溫室氣體排放等問題，提高了傳統(tǒng)發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性和環(huán)保性。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，由于儲能系統(tǒng)的接入和退出均不影響發(fā)電機組原有控制邏輯，因此不會對發(fā)電機組出力控制造成擾動。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，不增加額外的集中控制和協(xié)調單元，減少不必要的單一故障點，提高了系統(tǒng)運行可靠性。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，通過儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)修正量可以有效控制儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)運行在設定的目標值，提高了儲能系統(tǒng)的可利用率。同時，有效避免了儲能系統(tǒng)的過充和過放，提高儲能系統(tǒng)使用壽命。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)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實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是根據(jù)本實用新型一實施例的控制儲能系統(tǒng)出力的方法流程圖；圖2是生成儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量的邏輯示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型一實施例的發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)協(xié)調響應AGC指令的控制邏輯示意圖；圖4a是儲能系統(tǒng)接入發(fā)電機組的一種可能的結構示意圖；圖4b是儲能系統(tǒng)接入發(fā)電機組的另一種可能的結構示意圖；圖5是根據(jù)本實用新型一實施例的一種控制儲能系統(tǒng)出力的裝置的邏輯結構示意圖；圖6是根據(jù)本實用新型一實施例的一種發(fā)電系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。儲能系統(tǒng)接入后，需要對發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)總體出力進行控制，以更好地滿足功率調度指令要求。同時，儲能系統(tǒng)的接入應避免對機組原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，盡量減少對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)軟硬件的變更，儲能系統(tǒng)在接入和退出情況下均應不影響原有發(fā)電機組對功率調度指令的響應。下面以自動發(fā)電量控制(AGC,Automatic Generation Control)為例,對本實用新型再做進一步詳細說明。參見圖1，其是根據(jù)本實用新型一實施例的控制儲能系統(tǒng)出力的方法流程圖，本實·施例用于發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組、用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)；所述方法包括在儲能系統(tǒng)側，步驟101，當檢測到功率調度指令如AGC指令更新后，根據(jù)發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行信息判斷發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)是否正常，若判斷結果均為是，則執(zhí)行步驟102 ；其中，若未檢測到功率調度指令更新，則可以定時或實時循環(huán)檢測；其中，上述步驟101中的兩個判斷并沒有嚴格的先后順序，即可以先判斷發(fā)電機組當前的運行狀態(tài)是否正常，也可以先判斷儲能系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)是否正常，只要兩者的判斷結果均為是，即可執(zhí)行步驟102，若有其中之一的判斷結果為否，則重復執(zhí)行步驟101,以循環(huán)等待。其中，上述發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)的運行狀態(tài)可以包括分別包括各自的運行溫度、壓力、并網(wǎng)連接狀態(tài)、功率變換裝置狀態(tài)、系統(tǒng)故障狀態(tài)等；判斷發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)是否正常的步驟可以具體為分別獲取發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行溫度、壓力、并網(wǎng)連接狀態(tài)、系統(tǒng)故障狀態(tài)；當發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)的運行溫度和壓力分別處于各自已設定的運行范圍內(nèi)，且各自都處于并網(wǎng)連接狀態(tài)，無系統(tǒng)故障，則判斷發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)正常；步驟102，確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；本步驟具體為如果功率調度指令更新時刻后，發(fā)電機組出力未出發(fā)電機組調節(jié)死區(qū)，則發(fā)電機組當前處于調節(jié)響應狀態(tài)；如果發(fā)電機組已出調節(jié)死區(qū)，未進入功率調度指令穩(wěn)態(tài)區(qū)域，則發(fā)電機組當前處于出力調節(jié)狀態(tài)；如果發(fā)電機組出力進入功率調度指令穩(wěn)態(tài)區(qū)域，則發(fā)電機組當前處于穩(wěn)態(tài)出力狀態(tài)。步驟103，根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；如果所述發(fā)電機組處于調節(jié)響應狀態(tài)，則所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標為功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力的功率與發(fā)電機組調節(jié)死區(qū)的功率之和；如果發(fā)電機組處于出力調節(jié)狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)出力狀態(tài)，則所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標為功率調度指令中所指示的功率。步驟104，根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)的出力指令；具體的，可以應用所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標減去發(fā)電機組的當前的出力，根據(jù)所獲得的出力值生成所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令。 步驟105，根據(jù)所述儲能系統(tǒng)出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作，即輸出儲能系統(tǒng)出力指令中所指示的出力。在發(fā)電機組側，保持現(xiàn)有的控制方式不變，具體的，接收功率調度指令如AGC指令，監(jiān)測發(fā)電機組出力信號，控制發(fā)電機組跟隨AGC指令。至此，通過對儲能系統(tǒng)出力的控制，使其同時監(jiān)控發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)自身的出力，不需要對原有發(fā)電機組進行任何改動，避免了由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，并且，能夠有效協(xié)調發(fā)電機組出力與儲能系統(tǒng)的出力，使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求。需要說明的是，在步驟101之后，步驟102之前，所述方法還可以包括判斷發(fā)電機組當前的出力調節(jié)方向與所述功率調度指令中所指示的調節(jié)方向是否一致，若一致再執(zhí)行步驟102。其中，判斷發(fā)電機組當前的出力調節(jié)方向與所述功率調度指令中所指示的調節(jié)方向是否一致是根據(jù)所述功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組的出力、發(fā)電機組當前的出力，以及功率調度指令中所指示的出力來確定的，具體為 獲取功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組的出力；獲取發(fā)電機組當前的出力；如果發(fā)電機組當前出力與功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力的差值所指的方向，與所述功率調度指令中所指示出力與功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力的差值的正負方向一致，則確定調節(jié)方向一致，否則調節(jié)方向不一致。例如，功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組的出力為lOOkw，發(fā)電機組當前出力為102kw，功率調度指令中所指示的出力為IlOkwJlJ 102-100=+2，而110-100=+10，其中，+2與
+10的正負方向一致，則確定調節(jié)方向一致。通過在步驟102之前，確認發(fā)電機組調節(jié)方向與所述功率調度指令中指示的調節(jié)方向一致，減輕了儲能系統(tǒng)修正系統(tǒng)出力的壓力，可以利用較小容量的儲能系統(tǒng)滿足長時間的運行要求。需要說明的是，在步驟103之后，即確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標后，所述方法還可以包括根據(jù)所述儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量。所謂儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)，是指儲能系統(tǒng)內(nèi)電池內(nèi)存存儲能量占電池內(nèi)存總存儲能量的百分比。由于儲能系統(tǒng)可提供的能量存儲容量有限，當儲能系統(tǒng)滿充狀態(tài)下無法提供進一步的充電能力，反之儲能系統(tǒng)處于滿放狀態(tài)下無法提供進一步的放電能力。當儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)高于設定目標運行狀態(tài)，則修正方向為正；反之，當儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)低于設定目標，則修正方向為負。儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)的目標區(qū)間根據(jù)不同儲能系統(tǒng)，可以選擇不同的目標區(qū)間，例如(30% 70%)或(0% 30%)等。參見圖2，其是生成儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量的邏輯示意圖。具體為，將儲能系統(tǒng)目標運行充電狀態(tài)信號與儲能系統(tǒng)實際充電狀態(tài)反饋信號進行合并做差處理，將差值信號經(jīng)比例積分(PI)控制器輸出，該輸出值即為儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量。通常，需要實時控制儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)處于合理的可用區(qū)間，例如，控制儲能系統(tǒng)處于50%充電狀態(tài)附近。當儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)高于目標值，例如50%，則輸出正向修正指令，設定出力修正目標的正向偏差；反之，則輸出負向修正指令，設定出力修正目標的負向偏差。通過上述對AGC指令響應誤差的主動調節(jié)，實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)的有效控制。 當計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量之后，根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標、儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量以及發(fā)電機組當前的出力生成儲能系統(tǒng)出力指令，具體的根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)出力指令的步驟包括將所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標與儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量之和，減去發(fā)電機組的當前的出力，根據(jù)所獲得的出力值生成所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令。通過計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量，可以使得儲能系統(tǒng)可靠保持在正常運行區(qū)間內(nèi)，有效避免儲能系統(tǒng)的過充和過放，不但提高了儲能系統(tǒng)的利用率，而且提高了儲能系統(tǒng)的使用壽命。參見圖3，其是根據(jù)本實用新型一實施例的發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)協(xié)調響應AGC指令的控制邏輯示意圖。在發(fā)電機組側，發(fā)電機組原有的控制模式保持不變，具體的，由發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)接收AGC指令以及發(fā)電機組當前出力的反饋信號，將AGC指令中所指示的出力與反饋信號中的出力合并處理后，構造發(fā)電機組當前的出力指令以控制發(fā)電機組出力跟隨AGC指令，將所構造出的發(fā)電機組出力指令經(jīng)機爐協(xié)調控制(CCS)后傳送給爐機執(zhí)行機構，由爐機執(zhí)行機構根據(jù)所述發(fā)電機組出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作，即輸出發(fā)電機組出力指令中所指示的出力。在儲能系統(tǒng)側，儲能系統(tǒng)出力控制系統(tǒng)接收AGC指令、發(fā)電機組當前出力的反饋信號以及儲能系統(tǒng)當前出力的反饋信號，當檢測到功率調度指令更新后，判斷出發(fā)電機組和所述儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)正常的情況下，判斷發(fā)電機組當前的出力調節(jié)方向與所述功率調度指令中所指示的調節(jié)方向是否一致(本步驟可選)，在調節(jié)方向一致時再確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量(本步驟可選)；根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令；由儲能執(zhí)行機構根據(jù)所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作，即輸出儲能系統(tǒng)出力指令中所指示的出力。由圖3可知，發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)不需要監(jiān)控儲能系統(tǒng)的出力，對發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)而言，儲能系統(tǒng)作為外掛的黑匣子運行，儲能系統(tǒng)的接入與否均不影響原有發(fā)電機組的出力控制系統(tǒng)，從而避免了儲能系統(tǒng)加入后對火電機組出力控制的干擾。也就是說，無論儲能系統(tǒng)是否接入，發(fā)電機組原有出力控制系統(tǒng)均獨立控制機組出力跟蹤AGC指令，不對儲能系統(tǒng)出力進行監(jiān)控和管理；儲能系統(tǒng)作為發(fā)電系統(tǒng)的能量調度系統(tǒng)，僅控制儲能系統(tǒng)出力，當機組處于AGC自動狀態(tài)時主動配合發(fā)電機組，修正機組出力曲線。具體而言，在儲能系統(tǒng)接入情況下，儲能系統(tǒng)按照儲能系統(tǒng)出力指令提供出力，同時合并處理設備如RTU設備將發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)合并后的出力信號反饋給電網(wǎng)調度系統(tǒng)。儲能系統(tǒng)的出力補償和修正發(fā)電機組出力，提升了 AGC指令響應效果；在儲能系統(tǒng)退出運行情況下，發(fā)電機組原有出力控制不受影響，仍然自主跟隨AGC指令。儲能系統(tǒng)出力為零，RTU設備合并后的信號等于機組出力，不影響發(fā)電機對 AGC指令的響應效果。本實用新型實施例還提供了一種控制儲能系統(tǒng)出力的裝置，參見圖5，用于發(fā)電系統(tǒng)中，所述發(fā)電系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組、用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)；在儲能系統(tǒng)側，所述裝置包括運行狀態(tài)判斷單元501，用于檢測到功率調度指令更新后，根據(jù)發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行信息判斷發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)是否正常，若判斷結果均為是，則通知發(fā)電機組狀態(tài)確定單元，發(fā)電機組狀態(tài)確定單元502，用于確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；發(fā)電系統(tǒng)出力修正單元503，用于根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；儲能系統(tǒng)出力指令生成單元504，用于根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令；儲能系統(tǒng)執(zhí)行單元505，用于根據(jù)所述儲能系統(tǒng)出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作。上述儲能系統(tǒng)出力指令生成單元504可以具體包括第一計算子單元(圖未示)，用于應用所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標減去發(fā)電機組的當前的出力，指令生成子單元(圖未示)，用于根據(jù)所獲得的出力值生成所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令。對于圖5所述裝置，還可以包括調節(jié)方法判斷單元(圖未示)，用于在發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)運行均正常時，判斷發(fā)電機組當前的出力調節(jié)方向與所述功率調度指令中所指示的調節(jié)方向是否一致，若一致再通知發(fā)電機組狀態(tài)確定單元。對于圖5所述裝置，還可以包括儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量計算單元(圖未示)，用于根據(jù)所述儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量；此時，所述儲能系統(tǒng)出力指令生成單元504可以包括第二計算子單元(圖未示)，用于將所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標與儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量之和，減去發(fā)電機組的當前的出力；指令生成子單元(圖未示)，用于根據(jù)所獲得的出力值生成所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令。[0095]可見，通過對儲能系統(tǒng)出力的控制，使其同時監(jiān)控發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)自身的出力，不需要對原有發(fā)電機組進行任何改動，避免了由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，并且，能夠有效協(xié)調發(fā)電機組出力與儲能系統(tǒng)的出力，使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求。本實用新型實施例還提供了一種發(fā)電系統(tǒng)，參見圖6，包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組610、用于測量發(fā)電機組出力的第一出力測量裝置620，用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)630，用于測量儲能系統(tǒng)出力的第二出力測量裝置640，以及用于將發(fā)電機組出力和儲能系統(tǒng)出力之后進行上報的合并處理設備650 ;其中，所述發(fā)電機組610包括發(fā)電機組處理單元611，在檢測到功率調度指令更新后，計算功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力與發(fā)電機組當前出力的差值，根據(jù)所述差值構造出發(fā)電機組出力指令，將所述發(fā)電機組出力指令進行機爐協(xié)調控制后傳送給爐機執(zhí)行機構；爐機執(zhí)行機構612，根據(jù)所述發(fā)電機組出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作；所述儲能系統(tǒng)630包括儲能系統(tǒng)處理單元631，用于當檢測到功率調度指令更新后，根據(jù)發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行信息判斷發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)當前各自的運行狀態(tài)是否正常，若判斷結果均為是，則確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令；儲能執(zhí)行機構632，根據(jù)所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作；所述第一出力測量裝置620，用于測量所述發(fā)電機組的爐機執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備；所述第二出力測量裝置640，用于測量所述儲能系統(tǒng)的儲能執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備；合并處理設備650，分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。其中，所述儲能系統(tǒng)處理單元631，還用于在發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)運行均正常時，判斷發(fā)電機組當前的出力調節(jié)方向與所述功率調度指令中所指示的調節(jié)方向是否一致，若一致再確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)。其中，所述儲能系統(tǒng)處理單元631，還用于在確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標后，根據(jù)所述儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)計算儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量；則根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令具體為將所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標與儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正量之和，減去發(fā)電機組的當前的出力；根據(jù)所獲得的出力值生成所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令。其中，所述儲能系統(tǒng)處理單元631確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)的方式包括如果功率調度指令更新時刻后，發(fā)電機組出力未出發(fā)電機組調節(jié)死區(qū)，則確定發(fā)電機組當前處于調節(jié)響應狀態(tài)；[0110]如果發(fā)電機組已出調節(jié)死區(qū)，未進入功率調度指令穩(wěn)態(tài)區(qū)域，則確定發(fā)電機組當前處于出力調節(jié)狀態(tài)；如果發(fā)電機組出力進入功率調度指令穩(wěn)態(tài)區(qū)域，則確定發(fā)電機組當前處于穩(wěn)態(tài)出力狀態(tài)。其中，所述儲能系統(tǒng)處理單元631根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標的方式包括如果所述發(fā)電機組處于調節(jié)響應狀態(tài)，則所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標為功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力的功率與發(fā)電機組調節(jié)死區(qū)的功率之和；如果發(fā)電機組處于出力調節(jié)狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)出力狀態(tài)，則所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標為功率調度指令中所指示的功率。其中，所述合并處理設備為遠動終端，則由遠動終端(RTU)分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。其中，所述合并處理設備包括合并設備以及遠動終端，此時，合并設備，用于分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至遠動終端；例如，合并設備可以是變送器等硬件設備，這樣通過變送器環(huán)節(jié)實現(xiàn)信號合并，即通過硬件方式實現(xiàn)機組出力與儲能系統(tǒng)出力信號的疊加合并，但其計算原理與軟件實現(xiàn)是完全一樣的。遠動終端，用于將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。應用本實用新型實施例提供的一種發(fā)電系統(tǒng)，通過對儲能系統(tǒng)出力的控制，使其同時監(jiān)控發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)自身的出力，協(xié)調發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)的出力，提供更好的功率調度指令響應效果，并且，不需要對發(fā)電機組原有控制系統(tǒng)軟硬件進行改造，降低了實際工程費用和對機組控制系統(tǒng)改造帶來的額外風險。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，由于儲能系統(tǒng)的接入和退出均不影響發(fā)電機組原有控制邏輯，因此不會對發(fā)電機組出力控制造成擾動。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，不增加額外的集中控制和協(xié)調單元，減少不必要的單一故障點，提高了系統(tǒng)運行可靠性。應用本實用新型實施例所提供的發(fā)電系統(tǒng)，通過儲能系統(tǒng)充放電狀態(tài)修正量可以有效控制儲能系統(tǒng)的充電狀態(tài)運行在設定的目標值，提高了儲能系統(tǒng)的可利用率。同時，有效避免了儲能系統(tǒng)的過充和過放，提高儲能系統(tǒng)使用壽命。需要說明的是，對于上述所有實施例，發(fā)電機組在實際應用中可以是火電機組、水電機組、風力發(fā)電機組、或燃氣輪機組等。需要說明的是，對于上述所有實施例，功率調度指令的應用可以應用在AGC應用、調頻應用、風力發(fā)電機組輸出功率平滑應用、機組出力誤差補償應用、或旋轉備份應用等各種有功功率和無功功率調度類應用中。也就是說，所述功率調度指令為有功功率調度指令或無功功率調度指令。需要說明的是，本申請并不對儲能系統(tǒng)的接入位置做限定，任何可能的接入位置都可以應用于本申請中。對于上述所有實施例，儲能系統(tǒng)在實際應用中的接入點可以是在發(fā)電機出線端封閉母線到升壓變壓器低壓側之間所有滿足容量需求的可行接入點，包括發(fā)電機機端母線、高廠變高壓側、勵磁變高壓側、主變壓器低壓側等，還可以是升壓變壓器高壓側到電廠變電站內(nèi)滿足容量需求的可行接入點。此外，儲能系統(tǒng)在實際應用中的接入點還可以是高廠變低壓側，該方案由于不需要打開發(fā)電機機端封閉母線，降低了儲能系統(tǒng)測量單元的安裝困難和施工成本，但同時儲能系統(tǒng)容量會受到高廠變剩余容量的限制。如圖4a所示連接方式，儲能系統(tǒng)接入點為主變壓器低壓側，且直接接于母線上；圖4b所示連接方式中，儲能系統(tǒng)接入點為高廠變低壓側，未直接連接到母線上。需要說明的是，所述儲能系統(tǒng)可以為基于可編程邏輯控制器(PLC，ProgrammableLogic Controller,)、個人電腦(PC)或其他可編程控制器平臺；需要說明的是，所述儲能系統(tǒng)與發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的通訊可以通過各種通訊光纖連接，也可通過輸入輸出控制電纜連接。需要說明的是，對于上述所有實施例，并不限定發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)的個數(shù)，例如單臺發(fā)電機組與單一儲能系統(tǒng)協(xié)調運行，多臺發(fā)電機組與單一儲能系統(tǒng)協(xié)調運行，單臺發(fā)電機組與多套儲能系統(tǒng)協(xié)調運行，或多臺發(fā)電機組與多套儲能系統(tǒng)協(xié)調運行。在不同的配置方案中，僅需將所有發(fā)電機組作為組合運行，儲能系統(tǒng)作為統(tǒng)一組合運行，均可適用于本實用新型所述控制系統(tǒng)和方法。需要說明的是，所述儲能系統(tǒng)充電狀態(tài)修正指令的控制方法可以采用PI反饋控制，也可以采用其他可行的控制方法，例如帶死區(qū)的Bang-Bang控制等，在此，并不限定具體的控制方法，任何可行的控制方法都可以應用于本申請中。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組、用于測量發(fā)電機組出力的第一出力測量裝置，用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)，用于測量儲能系統(tǒng)出力的第二出力測量裝置，以及用于將發(fā)電機組出力和儲能系統(tǒng)出力之后進行上報的合并處理設備;其中， 所述發(fā)電機組包括 發(fā)電機組處理單元，在檢測到功率調度指令更新后，計算功率調度指令更新時刻的發(fā)電機組出力與發(fā)電機組當前出力的差值，根據(jù)所述差值構造出發(fā)電機組出力指令，將所述發(fā)電機組出力指令進行機爐協(xié)調控制后傳送給爐機執(zhí)行機構； 爐機執(zhí)行機構，根據(jù)所述發(fā)電機組出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作； 所述儲能系統(tǒng)包括 儲能系統(tǒng)處理單元，用于當檢測到功率調度指令更新后，根據(jù)發(fā)電機組和儲能系統(tǒng)各自的運行信息確定發(fā)電機組當前所處的狀態(tài)；根據(jù)所述發(fā)電機組的當前狀態(tài)確定所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標；根據(jù)所述發(fā)電系統(tǒng)總體出力修正目標生成儲能系統(tǒng)當前的出力指令； 儲能執(zhí)行機構，根據(jù)所述儲能系統(tǒng)當前的出力指令中所指示的出力執(zhí)行操作； 所述第一出力測量裝置，用于測量所述發(fā)電機組的爐機執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備； 所述第二出力測量裝置，用于測量所述儲能系統(tǒng)的儲能執(zhí)行機構產(chǎn)生的出力，將測量結果上報給合并處理設備； 合并處理設備，分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機組為火電機組、水電機組、風力發(fā)電機組、或燃氣輪機組。
3.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 發(fā)電機組中包括一臺或多臺發(fā)電機； 儲能系統(tǒng)中包括一套或多套儲能系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 所述合并處理設備為遠動終端。
5.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述合并處理設備包括 合并設備，用于分別接收來自第一出力測量裝置和第二測量裝置的測量結果，對所述測量結果進行合并處理，獲得發(fā)電系統(tǒng)的總體出力信號，將所述總體出力信號上傳至遠動終端； 遠動終端，用于將所述總體出力信號上傳至電網(wǎng)。
專利摘要本申請公開了一種發(fā)電系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生出力的發(fā)電機組、用于測量發(fā)電機組出力的第一出力測量裝置，用于配合發(fā)電機組運行的儲能系統(tǒng)，用于測量儲能系統(tǒng)出力的第二出力測量裝置，以及用于將發(fā)電機組出力和儲能系統(tǒng)出力之后進行上報的合并處理設備。應用本申請，避免了由于儲能系統(tǒng)的接入對原有發(fā)電機組出力控制系統(tǒng)的擾動，并且使發(fā)電系統(tǒng)的總體出力更好地滿足功率調度指令要求。
文檔編號H02J3/38GK202772599SQ20122022456
公開日2013年3月6日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年5月18日
發(fā)明者薛飛, 王澍, 牟鏐峰 申請人:北京睿能世紀科技有限公司