5] 按如下方式確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令：
[0066] 確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的二次頻率控制的參與因子；
[0067] 根據(jù)儲能機(jī)組的基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令、分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的二次頻 率控制的參與因子，確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令。
[0068] 在一個實(shí)施例中，所述附加二次調(diào)頻指令確定模塊具體用于：
[0069] 按如下公式確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令：
[0070]
[0071] 其中，為第k臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令， 直為第搶儲能機(jī)組的基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令;η為調(diào)頻機(jī)組中儲能機(jī)組的數(shù)量;PFk'為第 k臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的二次頻率控制的參與因子;化為第k臺指定發(fā)電機(jī) 組的爬坡速率;m為分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的數(shù)量。
[0072] 在一個實(shí)施例中，所述第二總調(diào)頻指令確定模塊具體用于：
[0073] 按如下公式確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令：
[0074]
[007引其中，Δ/^ff為第i臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令。
[0076] 在發(fā)明實(shí)施例中，在電網(wǎng)頻率發(fā)生偏差時，儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)二次頻率控制，根據(jù) 儲能機(jī)組和不分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令，對調(diào)儲能機(jī)組和不分擔(dān)儲 能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的有功出力進(jìn)行調(diào)整;和，根據(jù)分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電 機(jī)組的總調(diào)頻指令，對分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的有功出力進(jìn)行調(diào)整，從而控制 電網(wǎng)二次頻率，運(yùn)樣通過協(xié)調(diào)儲能系統(tǒng)與傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻指令，可W達(dá)到充分利用 儲能系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力，提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)的速度和精度。
【附圖說明】
[0077] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0078] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種儲能參與電網(wǎng)二次頻率控制的方法流程圖；
[0079] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種區(qū)域控制偏差A(yù)CE計(jì)算流程圖；
[0080] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖；
[0081 ]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種系統(tǒng)頻率變化情況示意圖；
[0082] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種儲能參與電網(wǎng)二次頻率控制的裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0083] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0084] 在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種儲能參與電網(wǎng)二次頻率控制的方法方法，如圖1所 示，該方法包括：
[0085] 步驟101:對電網(wǎng)頻率進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)偏差時，按照如下方式對電 網(wǎng)頻率進(jìn)行控制，到下一個指令周期時，如果電網(wǎng)頻率仍然存在偏差，則重復(fù)W下所有步 驟，直至電網(wǎng)頻率不存在偏差為止：
[0086] 步驟102:確定電網(wǎng)二次頻率控制需求ARR;
[0087] 具體實(shí)施時，目前大電網(wǎng)二次頻率控制通過自動發(fā)電系統(tǒng)(AGC)實(shí)現(xiàn)。目前國內(nèi)互 聯(lián)電力系統(tǒng)TBC-TBC的控制模式，二次頻率控制的目標(biāo)是區(qū)域控制偏差（Area Contro 1 Error, ACE),并經(jīng)過濾波和PI(PI調(diào)節(jié)器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu) 成控制偏差，將偏差的比例(P)和積分(I)通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進(jìn)行控制） 環(huán)節(jié)形成區(qū)域控制需求(ARR)，如圖2所示。ARR表征區(qū)域內(nèi)發(fā)電與負(fù)荷之間的不平衡功率， 即所有參與二次頻率控制的發(fā)電機(jī)組應(yīng)該調(diào)整的出力總量。
[0088] ACE計(jì)算公式：
[0089] ACEt = Δ Ptie, t+K Δ f t = Δ Ptie, t+ 化g+Kd ) Δ f t;
[0090] 上式中：ACEt為t時刻的區(qū)域控制偏差，Δ Ptie,t為t時刻的聯(lián)絡(luò)線功率波動值，為t 時刻控制區(qū)與外部控制區(qū)聯(lián)絡(luò)線總功率之和與計(jì)劃值的偏差;κ為控制區(qū)域的功頻靜特性 系數(shù)，有兩部分組成，其中Kg為控制區(qū)域內(nèi)調(diào)頻機(jī)組的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，Kd為控制區(qū)域內(nèi) 負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，Δ ft為t時刻的控制區(qū)域的頻率偏差。
[0091] 步驟103:確定調(diào)頻機(jī)組的二次頻率控制的參與因子，其中，所述調(diào)頻機(jī)組包括儲 能機(jī)組、分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組(火電機(jī)組和/或水電機(jī)組)和不分擔(dān)儲能機(jī)組 調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組(火電機(jī)組和/或水電機(jī)組）；
[0092] 具體實(shí)施時，根據(jù)所有參與二次調(diào)頻的機(jī)組爬坡速率的大小，按照比例關(guān)系確定 調(diào)頻機(jī)組的二次頻率控制的參與因子PFi。各調(diào)頻機(jī)組的二次頻率控制的參與因子的計(jì)算 公式如下：
[0093]
[0094] 上式中：PFi為第i臺調(diào)頻機(jī)組的二次頻率控制的參與因子;Ri為第i臺調(diào)頻機(jī)組的 爬坡速率;N為調(diào)頻機(jī)組的數(shù)量。參與因子存在W下關(guān)系：
[0095]
[0096] 運(yùn)樣具有較快爬坡速率的機(jī)組就可W承擔(dān)更多的調(diào)頻任務(wù)。
[0097] 步驟104:根據(jù)電網(wǎng)二次頻率控制需求ARR和參與因子，確定調(diào)頻機(jī)組的基礎(chǔ)二次 調(diào)頻指令；
[0098] 具體實(shí)施時，所述調(diào)頻機(jī)組的基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令按如下公式確定：
[0099]
[0100] 其中，Δ/滬為第i臺調(diào)頻機(jī)組在t時刻的基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令，PFi為第i臺調(diào)頻機(jī)組 的二次頻率控制的參與因子，ARRt為t時刻的電網(wǎng)二次頻率控制需求。
[0101] 步驟105:確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令；
[0102] 具體實(shí)施時，考慮到電池儲能調(diào)節(jié)容量有限，特別當(dāng)S0C達(dá)到最小值(放電深度限 制狀態(tài)時通常10%)或最大值(充電深度限制狀態(tài)時通常90%)時將停止放電和充電過程， 無法繼續(xù)參與系統(tǒng)的AGC調(diào)頻，此時如果無法快速調(diào)整其他發(fā)電機(jī)的出力，系統(tǒng)頻率將因功 率缺額的出現(xiàn)而發(fā)生二次跌落(欠頻)或升高(過頻）。另一方面，AGC屬于長時間動態(tài)頻率調(diào) 節(jié)，最終增加或減少的負(fù)荷還需其他發(fā)電機(jī)組共同分擔(dān)。因此，本發(fā)明將儲能機(jī)組控制產(chǎn)生 的實(shí)時功率同時傳送給其他指定的發(fā)電機(jī)組(火電或水電），同樣參考參與因子計(jì)算公式， 按照指定的發(fā)電機(jī)組(分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組)的爬坡速率關(guān)系，確定指定的發(fā) 電機(jī)組的參與因子PF/。對于參與分擔(dān)儲能調(diào)頻指令的發(fā)電機(jī)組，其附加二次調(diào)頻指令為：
[0103]
[0104] 上式中，為第k臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的附加二次調(diào)頻指令， 化.' Δ/籃w為第j臺儲能機(jī)組的基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令;η為調(diào)頻機(jī)組中儲能機(jī)組的數(shù)量;PFk'為第 k臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的二次頻率控制的參與因子;化為第k臺指定發(fā)電機(jī) 組的爬坡速率;m為分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的數(shù)量。
[0105] 運(yùn)種協(xié)調(diào)控制思想是基于傳統(tǒng)前饋控制方式，可W使其它調(diào)頻機(jī)組在儲能裝置 AGC響應(yīng)的后期盡早合理地安排出力，補(bǔ)償因儲能慣性中止所減少的有功輸出或有功吸收， 有效減小系統(tǒng)的功率差額。
[0106] 步驟106:根據(jù)調(diào)頻機(jī)組的一次調(diào)頻指令和基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令，確定儲能機(jī)組和不 分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令，其計(jì)算公式如下：
[0107]
[0108] 其中，為第i臺調(diào)頻機(jī)組在t時刻的總調(diào)頻指令，為第i臺調(diào)頻機(jī)組在t 時刻的一次調(diào)頻指令，Κι為第i臺調(diào)頻機(jī)組的一次調(diào)頻系數(shù)；Aft為t時刻的控制區(qū)域的頻率 偏差。
[0109] 確定了調(diào)儲能機(jī)組和不分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令之后，需 要根據(jù)總調(diào)頻指令對調(diào)儲能機(jī)組和不分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的有功出力進(jìn)行 調(diào)整。
[0110] 步驟107:根據(jù)調(diào)頻機(jī)組的一次調(diào)頻指令、基礎(chǔ)二次調(diào)頻指令和附加二次調(diào)頻指 令，確定分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令，其計(jì)算公式為：
[0111]
[0112] 其中，'為第i臺分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令。
[0113] 計(jì)算出分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的總調(diào)頻指令之后，根據(jù)總調(diào)頻指令對 分擔(dān)儲能機(jī)組調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電機(jī)組的有功出力進(jìn)行調(diào)整。
[0114] 舉例；
[0115] 通過Matlab/Simulink搭建一個小型輸電網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。電壓等級220kV，額定 頻率50化，整個系統(tǒng)包括150MVA火電機(jī)組模型(火電1)和200MVA火電機(jī)組模型(火電2)(帶 有完整調(diào)速和勵磁控制系統(tǒng)），一臺額定容量20MWh的儲能系統(tǒng)電磁暫態(tài)模型（充放電額定 功率20MW，額定電壓380V)，一個322MW的恒功率負(fù)荷模型(負(fù)荷1)。
[0116] 為模擬電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下發(fā)生欠頻故障(頻率小于50化），在15s突然增加一個 24MW的恒功率負(fù)荷（負(fù)荷2)，系統(tǒng)有功功率出現(xiàn)暫態(tài)不平衡，電網(wǎng)頻率瞬時跌落，如果儲能 電站不參與任何系統(tǒng)調(diào)頻，僅通過其它兩臺同步發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器來增加有功出力，會因 其機(jī)電暫態(tài)響應(yīng)速度過慢(秒級），導(dǎo)致頻率下降速率過快，特別是最低點(diǎn)頻率值(49.4Hz) 將小于系統(tǒng)頻率安全值49.5化，低頻減載保護(hù)會立即動作，部分負(fù)荷將被切除，對用戶