风光储联合发电系统调频控制策略研究
风光储优化调度方法研究

风光储优化调度方法研究摘要:在电源侧配置储能设备可以有效地弥补风光出力预测误差、增加新能源并网的可调度性,但是储能装置的成本较高,因此本文通过将储能的初始总投资成本折算到每一次充放电的动作中,考虑储能的出力和二级市场交易电量的相关约束,以发电企业一个调度周期内的净收益为优化目标,建立风光储联合经济优化调度模型。
使用带有线性递减的惯性权重粒子群算法求解,通过算例验证该优化调度模型对提升新能源电厂的经济效益、可调度性和降低成本都有很显著的效果。
关键词:风光储互补,经济优化调度,储能动作成本0引言配置储能可以根据需要进行充放电控制,精准快速的响应用户的需求[1],然而储能装置的投资和运维成本较高,因此如何在运行中对储能充放电功率进行恰当的优化,这对刺激清洁能源消纳、维持电力经济可持续发展有着重要作用[2]。
文献[3]从企业收益的角度来制定储能装置的充放电策略,同时还对储能装置的容量配置进行了优化。
文献[4]提出高估出力期望、低估出力期望以及惩罚成本系数的概念,在这个基础上建立了计及风电出力惩罚成本的电力系统经济调度模型,最后通过算例分析对该方法进行了验证。
本文研究在风光互补的发电系统中,如何优化储能出力和二级市场发电权交易电量以给发电企业带来更好的经济效益和更低的成本。
1风光储联合运行建模1.1储能容量损耗模型在不考虑环境等外部因素影响的情况下,电化学储能的寿命损耗和其自身的放电深度有很大关系。
在较低或中等的荷电状态下,充电的过程给电化学电池的寿命带来的损耗影响很小[5],因此这里通过对铅酸电池在不同放电深度下对应的循环次数进行拟合,进而计算储能动作时实际衰减的容量。
1.2风光储联合运行成本模型这里着重研究配置储能与不配置储能对电厂收益的影响,因此这里不考虑风电机组和太阳能电池的投资成本、运行成本和维护成本等固定投资成本。
为了突出配置储能电厂与无储能电厂的差别,这里主要考虑配置储能系统的投资成本,并将总投资成本折算到单次充放电的过程中,计算出储能电池单次充放电的等效投资成本。
风光储发电系统控制策略

河北工业大学风能与动力工程专业
风光储发电系统能量管理控制
1.系统并网前,检测蓄电池组、并网逆变器状态。 2.进行日照强度检测,光伏组件可以发电,继续检测风速、密度, 不满足风机并网发电则切除风机,光伏储能逆变并网发电。 3.若风机可以并网发电,通过能量管理平台,检测风机与光伏组件 可以输出功率的能力来选择风光互补的控制策略。
河北工业大学风能与动力工程专业
蓄电池充电控制策略
1.限流充电阶段:就是蓄电池理想充电的恒流充电阶段。由于风能、 太阳能的不确定性,很难实现理想的恒流充电方式,所以充电电流 是一个不确定的波动过程,采用限流充电的电流最大上限Imax可以 设定为理想充电的恒流值,或略高一点。 2.恒压充电阶段:一般当蓄电池容量达到95%时,就要采取恒压充 电。在这个阶段,要控制保持蓄电池的充电电压为一个恒定值。 3.浮充阶段:在蓄电池充满后,蓄电池进入了浮充阶段,在这个充 电阶段,为了弥补由于蓄电池自放电造成的储能损失,蓄电池电压 保持浮充电压。
河北工业大学风能与动力工程专业
风光互补控制器工作原理
3.由于蓄电池只能承受一定的充电电流和浮充电压,过电流 和过电压充电都会对蓄电池造成严重的损害。风光互补控制 器通过单片机实时检测蓄电池的充电电压和充电电流,并通 过控制风机充电电流和光伏充电电流来限制蓄电池的充电电 压和充电电流,确保蓄电池既可以充满,又不会损坏。从而 确保了蓄电池的使用寿命。 4.风光互补控制器具有完善的保护功能,包括:防雷、太阳能 防反充、过电压自动刹车、蓄电池反接和开路保护等。
河北工业大学风能与动力工程专业
风光互补控制器工作原理
1.风光互补控制器是对光伏电池板和风力发电机所发的电能 进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或 交流负载,另一方面把多余的能量按蓄电池的特性曲线对 蓄电池组进行充电,当所发的电不能满足负载需要时,控 制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制 器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时, 控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。 2.控制器采用PWM无级卸载方式控制风机和太阳能电池对 蓄电池进行智能充电。在太阳电池板和风力发电机所发出 的电能超过蓄电池存储量时,控制系统必须将多余的能量 消耗掉。普通的控制方式是将整个卸荷全部接上,此时蓄 电池一般还没有充满,但能量却全部被消耗在卸荷上,从 而造成了能量的浪费。有的则采用分阶段接上卸荷,阶段 越多,控制效果越好,但一般只能做到五六级左右,所以 效果仍不够理想。最好的控制方式是采用PWM(脉宽调制) 方式进行无级卸载,可以达到上千级的卸载,使电能达到 充分利用。Βιβλιοθήκη 河北工业大学风能与动力工程专业
风电场调频控制策略的研究

风电场调频控制策略的研究摘要:储能技术是支撑能源转换的关键技术,其必要性已得到了充分论证。
在众多储能技术中,飞轮储能技术具有使用寿命长、储能密度大、转化效率高、充放电次数基本不受限制、体积小、易安装、易回收和无污染等优势,在风电领域有着平抑波动、跟踪极化曲线和削峰填谷的出色表现,能够协助电网系统躲过瞬时低频冲击,维持电力系统的正常供电,有效提高风电在电力系统中的渗透率,支撑电力系统接纳风电并网的能力。
因此,研究飞轮储能在风电场调频控制有着巨大的潜在价值,可在一定程度上将电力平衡约束松弛变为电量平衡约束,有效改善可再生能源并网过程中产生的电能质量问题,确保电网运行的安全性和可靠性。
关键词:风电场;调频控制;控制策略1风电系统频率调节在电网调频方面,传统电网采用火电厂发电机组的输出功率调整来实现电网的调频,其响应速度较慢,特别是难以响应风电等变动电源并网造成的快速调频需求,同时功率调整将降低火电的发电效率、增加排放。
随着可再生能源并网增加,电网建设了更多的抽水蓄能电站、燃气电站等调频调峰电站,同时储能调频调峰电站已开始成为新的技术被电网采用,以满足电网调频调峰的配置需求。
风电系统大规模并网引发电网频率震荡的问题日益显著,为了解决这一问题,从设计生产新型风机到配置储能装置方面都在不断革新,以提高风电在电网中的消纳能力,并且保证电能高质量接入电网。
目前,世界各国根据自身实际情况,都对风电并入电网制定了详细规定,规定中对风电场有功功率和频率参数极为重视,规定包含:(1)风电须有一定的自稳定性,以保证接入电网后发生一定的频率波动时,能够通过风电自身调节正常运行;(2)当频率波动超出额定范围时,风机须在出力方面加以限制或者风机进行延迟退网。
我国对风电系统相继出台了一系列政策,例如最新国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》中,明确要求储能电站、风电等均应具备一次调频能力。
该文件进一步细化对各类电源一次调频要求,对35kV及以上电压等级并网的储能电站,一次调频死区设置在±0.03Hz~±0.05Hz,功率变化原则上不设置限制,必要时限制不小于20%额定有功功率,一次调频调差率在0.5%-3%,同时在充电或放电状态下均应具备一次调频能力。
光储联合发电系统控制策略

第2卷第3期 2013年5月 储 能 科 学 与 技 术 Energy Storage Science and Technology V ol.2 No.3May 2013应用技术光储联合发电系统控制策略高志强,孟 良,梁 宾,唐宝锋,范 辉,孙中记(河北省电力公司电力科学研究院,河北 石家庄 050022)摘 要:受光照、温度等自然条件影响,光伏电源输出有功功率具有较大的波动性。
因此,本身既非恒压源又非恒流源的光伏电源并网运行时会产生一系列问题,如对电网冲击性大、需增加旋转备用容量、难以参与电网调度等。
利用电池储能系统来控制有功功率输出,可以使平滑光伏电源功率波动成为可能。
研究了光储联合发电系统的运行模式,提出了适用于光储联合发电系统的拓扑结构和控制策略,并对储能用功率转换系统(PCS )进行了分析和设计,最后基于某光伏电站的实际历史运行数据,对所提出的方案进行仿真研究,仿真结果验证了光储联合发电系统控制策略的有效性和可行性,为光储联合运行示范工程提供了一定的理论依据和有力借鉴。
关键词:光储联合发电系统;功率转换系统;双向DC/DC 变换器;网侧变流器;控制策略 doi :10.3969/j.issn.2095-4239.2013.03.017中图分类号:TK 02 文献标志码:A 文章编号:2095-4239(2013)03-300-07Control strategies for a photovoltaic —Energy storage hybrid systemGAO Zhiqiang ,MENG Liang ,LIANG Bin ,TANG Baofeng ,F AN Hui ,SUN Zhongji (Hebei Electric Power Research Institute ,Shijiazhuang 050022,Hebei ,China)Abstract :Due to weather conditions, the output power of Photovoltaic (PV) systems often experience significant fluctuation. The PV power is therefore neither a constant voltage source nor a constant current source. This can lead to a series of issues when connected to a power grid including power surge, requirement of more spinning reserve capacity and difficulties in participating power grid dispatching. The use of energy storage could improve the quality of PV output via controlling the power output. In this article, a Photovoltaic - Energy Storage Hybrid System is proposed and topology diagram and a control strategy are presented. A power converter system (PCS) is designed and analyzed for the energy storage system. These are validated through simulation using operation data of a real PV power station.Key words :solar photovoltaic-energy storage hybrid system ;power converter system ;bidirectional DC/DC converter ;grid-side converter ;control strategy由于气候和地理环境等因素的影响,光伏发电具有波动性和间歇性的特点。
电力系统中的大规模风光储协调控制研究

电力系统中的大规模风光储协调控制研究大规模风光储协调控制是当前电力系统研究的热点之一。
随着可再生能源的快速发展和普及,风光储一体化系统的应用越来越广泛,但同时也面临着一系列的技术和经济挑战。
因此,研究如何有效进行大规模风光储协调控制对于促进可再生能源的可持续发展,提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
首先,大规模风光储协调控制需要解决的一个关键问题是风光等不可调节能源(如太阳能、风能)的波动性和不确定性。
这些可再生能源的输出受到天气状况、光照强度、风速等因素的影响,导致其发电量产生波动。
如何预测和调度这些波动的发电量,使其能够与用户需求匹配,是一个亟待解决的问题。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种基于天气预报和智能算法的风光储协调控制方法。
通过密集布置的气象观测站和现代气象模型,可以准确预测未来的天气状况,并按照预测结果进行风光发电的调度。
另外,利用人工智能技术,可以对历史数据进行分析和学习,从而提高预测的准确性和可靠性。
通过这种方法,可以在一定程度上减小风光发电量的波动,提高系统的可调度性。
其次,大规模风光储协调控制还面临着电力系统的稳定性问题。
可再生能源的输出波动会影响电力系统的频率和电压稳定性,增加了系统的运行风险。
因此,需要研究如何通过储能技术来提高电力系统的稳定性。
针对这个问题,研究人员提出了一种基于储能系统的频率和电压稳定控制方法。
通过在电力系统中引入储能装置,可以在风光发电波动时提供稳定的电源,从而调节系统频率和电压。
同时,可以利用储能系统的双向功率转换能力,将多余的风光发电功率储存起来,并在需求高峰时释放出来。
这样不仅可以提高电力系统的稳定性,还可以提高可再生能源的利用率。
此外,大规模风光储协调控制还需要考虑经济性问题。
由于储能设备成本较高,如何合理安排储能设备的容量和位置是一个重要的研究内容。
为了解决这个问题,研究人员提出了一种基于优化算法的储能容量和位置的选择方法。
通过考虑电力系统的负荷需求、可再生能源的输出特性、储能设备的成本和效益等因素,可以建立一个综合评价指标,并利用优化算法求解最优的储能容量和位置。
风电、储能参与系统调频的协调控制策略研究

解决 了单一 风电调 频存 在的问题 ,并通过仿真分析验证了该策略对调频特性的改善效果 。
关键词ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:储能 ;风 电;调频 ; 频 率二 次跌落
中图分类号 :T M7 2 7 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9—9 4 9 2( 2 0 1 7)1 1 —0 0 3 1 —0 5
ZHOU S h u — c a n ,T ANG J u n — x i
( G u a n g d o n g P o w e r G r i d D e v e l o p me n t R e s e a r c h I n s t i t u t e C o . ,L t d . ,G u a n g z h o u 5 1 0 0 8 0 ,C h i n a )
re f q u e n c y s e c o n d a r y d r o p i s l i k e l y t o o c c u r o n s u c h s i t u a t i o n . Th e d y n a mi c r e s p o n s e o f e n e r g y s t o r a g e s y s t e m i s g o o d , c o ns i d e in r g i t a s s i s t
Ab s t r a c t :P o we r s y s t e m  ̄e q u e n c y r e g u l a t i o n wh i c h i n v o l v e s wi nd p o we r i s g r e a t l y a f f e c t e d b y wi n d s pe e d , S O i t s c a p a b i l i t y i s l i mi t e d, a n d
风光互补电力系统中的优化调度与控制

风光互补电力系统中的优化调度与控制随着全球对清洁能源的需求不断增长,风力和光伏发电逐渐成为可再生能源领域中的主要力量。
风光互补电力系统通过将风力发电和光伏发电相结合,可以更好地利用资源,提供稳定可靠的电力供应。
然而,在实际应用中,优化调度与控制风光互补电力系统仍然面临诸多挑战。
首先,风光互补电力系统的优化调度是保证系统运行的关键。
优化调度的目标是合理配置风力和光伏发电机组的出力,以最大程度地提高系统的可持续性和经济性。
为了实现这一目标,需要考虑多个因素,包括天气变化、负荷需求、电力市场价格等。
通过建立预测模型,可以预测未来的天气和负荷需求,从而根据这些信息进行合理的调度安排。
其次,风光互补电力系统的控制策略对系统的稳定运行至关重要。
控制策略需要保证风力和光伏发电机组的出力始终与系统负荷需求匹配,避免发生电力供应不足或过剩的情况。
传统的控制方法主要基于PID控制算法,但由于风力和光伏发电的不确定性和非线性特点,传统方法往往难以满足需求。
因此,研究人员提出了一系列新的控制策略,如模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等,用于提高风光互补电力系统的控制性能。
另外,风光互补电力系统中的储能技术也是优化调度和控制的关键。
由于风力和光伏发电的波动性,储能技术可以用来平衡电力的供需差异。
目前常见的储能技术包括电池储能、压缩空气储能和抽水蓄能等。
储能技术的选择和运行管理对系统的运行效果至关重要,需要考虑储能设备的容量、效率和充放电策略等因素。
通过合理的储能技术配置和运行管理,可以提高风光互补电力系统的可靠性和稳定性。
此外,风光互补电力系统的电网连接和运行管理也是一个重要的问题。
在风光互补电力系统中,风力和光伏发电机组通过逆变器将直流电转换为交流电并与电网连接。
然而,由于逆变器的不稳定性和控制策略的复杂性,风光互补电力系统往往容易受到电网扰动的影响,进而影响电力系统的稳定运行。
因此,需要研究电网连接和运行管理的优化方法,以提高风光互补电力系统的电网适应性和稳定性。
风光储联合发电系统中的储能系统调度策略研究

mi n i mi z e s t h e l f u c t u a t i o n o f a c t i v e p o we r p r o v i d e d b y h y b r i d p o we r g e n e r a t i o n t o g r i d ,i s p r o p o s e d .B y s i mu l a t i o n ,t h e e f f e c t i v e n e s s o f
配置的关系 , 提 出容 量 配 置 优 化 方 法 。
关键词 :风力发电 ; 太 阳能光伏发 电; 储能技术 ; 调度策略 ; 部分荷电状态
D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j・ i s s n . 1 0 0 0— 3 8 8 6 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 1 0
[ 中图分类号 ]T M 6 1 9 [ 文献标志码 ]A [ 文章编号 ]1 0 0 0— 3 8 8 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 0 2 7— 0 3
Re s e ar c h o n t h e Co n t r o l St r a t e g y o f En e r g y S t o r a g e Sy s t e m i n
Wi n d . . s o l a r . . b a t t e r y H y b r i d Ge n e r a t i o n St a t i o n
XU Yi n g — c h e n g.ZHANG Ya n
( E l e c t r o n i c I n f o r m a t i o n& E l e c t r i c E n g i n e e r i n g S c h o o l , S h a n g h a i J i a o U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0 ,C h i n a )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第41卷第1期2013年1月Vol.41No.1 Jan.2013风光储联合发电系统调频控制策略研究李鹏,黄越辉,许晓艳,刘德伟,马烁(中国电力科学研究院,北京100192)摘要:针对风光储联合发电系统的运行特点,基于分段调频控制的理念,提出了一种风光储联合发电系统参与电力系统二次调频的控制策略。
该控制策略根据区域控制偏差ACE就调频控制的紧急程度进行划分,在不同控制区域使用不同的有功控制方式,实现对联合发电系统出力的精细化控制,最大程度利用风电及光伏发电,保障储能电池SOC运行在合理范围。
仿真分析验证了所提调频控制策略的可行性、有效性及经济性。
关键词:风光储联合发电系统;调频控制策略;充放电控制;有功功率作者简介:李鹏(1985-),男,硕士,工程师,研究方向为新能源发电调度运行与控制技术。
中图分类号:TM761文献标志码:A文章编号:1001-9529(2013)01-0144-04基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAA07B03);国家电网公司科技项目Research of Frequency Control Strategy for Wind-PV-Storage Power Generation SystemLI Peng,HUANG Yue-Hui,XU Xiao-Yan,LIU De-Wei,MA Shuo(China Electric Power Research Institute,Beijing100192,China)Abstract:This paper proposes a control strategy of the wind-PV-storage power generation system taking part in second control of power system based on partition frequency control considering operating characteristics of the wind-PV-stor-age power generation system.This control strategy distinguishes different emergency degree of frequency control ac-cording to area control error(ACE),utilizes different active power control mode in different control area,exerts de-tailed control on the joint generating system,reduces the limitation on wind power and solar power and guarantees the SOC operating within reasonable limits.Simulation analysis verifies the feasibility,effectiveness and economy of the proposed strategy.Key words:wind-PV-storage power generation system;frequency control;strategy;charge and discharge control;ac-tive powerFoundation items:The National Key Technology R&D Program of the Ministry of Science and Technology (2011BAA07B03)目前,对于风电、光伏发电以及储能技术已有较多研究[1-7],但就以上3个单元的联合运行控制技术的研究才刚刚起步。
储能技术能够改善风电及光伏发电等间歇式能源的出力特性,使得联合发电系统的出力具有较强的可控性,发挥近似于常规发电机组的调节作用。
而关于风光储联合发电系统参与电力系统调频的控制技术鲜有研究。
为此,本文在分析风光储联合发电系统运行特点的基础上,基于分段调频控制理论,提出联合发电系统调频控制策略。
并以张北风光储示范电站参与华北电网调频控制为例进行仿真分析,验证了所提方法的可行性、有效性及经济性。
1电力系统调频控制电力系统频率是电能质量的三大标准之一,它反映了发电有功功率与负荷之间的平衡关系。
我国电力系统频率的标准为50Hz,当系统频率产生偏差时,会对电网中的电气设备产生严重影响,导致其不能正常工作或损坏。
因此,电力系统发电设备输出的有功功率要时刻保持与负荷的动态平衡,尽可能地将系统频率稳定在50Hz。
电力系统的调频分为一次、二次及三次调频,其中一次调频是指利用系统固有的负荷频率特性,以及发电机组的调速器的作用,来阻止系统频率偏离标准;由于一次调频是有差调节,一次调频不能保证系统频率稳定在扰动前的运行点;二次李鹏,等风光储联合发电系统调频控制策略研究0145调频是指利用自动控制技术来对发电设备的输出功率进行改变,达到调整系统频率的目的,使系统频率稳定在预定频率运行范围;三次调频也称为发电机组的有功功率经济分配,其主要是要根据预计的负荷变化,对发电机组的有功功率进行事先安排,执行周期较长。
本文主要研究风光储联合发电系统参与电力系统二次调频的控制技术,为系统频率稳定控制做贡献。
目前,电力系统二次调频基本依靠自动发电控制(AGC )来实现,且各省和各区域电网基本实现有效互联,如图1所示互联电力系统可以分为若干个区域,区域之间通过联络线互联,各个区域具有各自的自动发电控制系统。
区域内的AGC 机组接受电网调度中心实时更新的AGC 信号,自动调整机组的发电功率。
图1自动发电控制(AGC )功能结构图电力系统中的各区域通过控制本区内发电机组的有功功率来保持区域控制偏差(Area Control Error )在规定的范围之内,从而维持电力系统频率稳定。
区域控制偏差ACE 是根据电力系统当前负荷、发电功率和频率等因素形成的偏差值,它反映了区域内的发电与负荷的平衡情况。
2风光储联合发电系统调频控制2.1风光储联合发电系统风光储联合发电系统主要的运行控制原则是充分发挥风光互补特性和储能调节有功能力,在长时间尺度上进行调峰,在短时间尺度上平抑出力的大幅度波动。
而调频控制是对风光储联合发电系统运行控制方式的全新探索,联合发电系统不光要减小自身功率波动对系统频率的影响,还可以发挥近似于常规电源的作用参与电力系统调频,这对其运行控制性能提出了更高的要求。
当风光储联合发电系统能够进行快速的有功功率调节且具备充足调节容量的情况下,可作为AGC 机组参与电力系统调频,而且在风电及光伏发电占据较大比重的系统中,该运行控制需求尤为强烈。
2.2分段调频控制考虑到风光储联合发电系统运行的经济性,在运行的过程中应尽量减少联合发电系统的“弃风量”及“弃光量”,同时为延长储能电池的使用寿命还应尽量降低电池充放电的频度及深度。
为此,在风光储联合发电系统进行调频控制的过程中,需要进行精细化控制,不同的调频紧急程度对应不同的出力调节方式。
依据区域控制偏差ACE 来对调频控制区域进行划分。
设定次紧急区和紧急区的阈值分别为K 次紧急和K 紧急,则当K 次紧急≤|ACE |<K 紧急时,风光储联合发电系统处于调频控制的次紧急区;当|ACE |≥K 紧急时,风光储联合发电系统处于调频控制的紧急区。
就次紧急区而言,联合发电系统采取的出力调节方式相对平缓,并将表征储能电池荷电状态的SOC (State Of Charge )控制在合理范围之内,防止电池进行深度充放电。
就紧急区而言,需要对联合发电系统出力进行较为严格的限制,必要时控制储能电池进行深度充放电,保证有功功率满足调频控制的要求。
而当|ACE |<K 次紧急时,说明系统频率偏差不大,风光储联合发电系统无需参与调频控制。
2.3调频控制策略根据风光储联合发电系统分段调频控制原理,为充分利用风能和太阳能,防止频繁调节联合发电系统有功出力,引入控制计时器T ,当|ACE |≥K 紧急时,控制计时器T 开始计时,当|ACE |<K 紧急时控制计时器T 清零。
基于以上控制原理,分别针对电力系统过频(f >50Hz )和欠频(f <50Hz )的情况,制定以下调频控制策略。
(1)当电力系统过频时,控制策略流程如图2所示。
设定计时器阈值为T max1,当|ACE |≥K 紧急且T ≥T max1,根据功率预测判断联合发电系统未来出力趋势,如果出力预计减小且减速大于需降出力,01462013,41(1)则风光储联合发电系统正常运行;如果出力预计增加或减速小于需降出力,控制风光储联合发电系统出力以预期速率降出力运行,在降出力运行的过程中,实时监测储能电池荷电状态SOC ,当SOC <A1时,优先控制储能电池充电;当SOC ≥A1时,限制风电/光伏发电出力。
当K 次紧急≤|ACE |<K 紧急时,根据功率预测判断联合发电系统未来出力趋势,如果出力预计减小或增速小于控制的限值,则风光储联合发电系统正常运行;如果出力预计增加且增速大于控制的限值,控制风光储联合发电系统的增出力不得超过该限值,在控制出力的过程中,实时监测储能电池荷电状态SOC ,当SOC <A2时,优先控制储能电池充电;当SOC ≥A2时,限制风电/光伏发电出力。
当T <T max1且|ACE |≥K 紧急时,根据功率预测判断联合发电系统未来出力趋势,如果出力预计减小,则风光储联合发电系统正常运行;如果出力预计不变或增加,控制风光储联合发电系统出力不得增加,进行封顶控制;在控制过程中,实时监测储能电池荷电状态SOC ;当SOC <A2时,优先控制储能电池充电,当SOC ≥A2时,限制风电/光伏发电出力。
图2风光储联合发电系统过频控制流程(2)当电力系统欠频时,控制策略流程如图3所示。
设定计时器阈值为T max2,当|ACE |≥K 紧急且T ≥T max2时,风光储联合发电系统按最大能力发电,并实时监测储能电池SOC 状态,当SOC >A3时,控制储能电池放电,当SOC ≤A3时,停止储能电池放电。
当K 次紧急≤|ACE |<K 紧急时,根据功率预测判断风光储联合发电系统未来出力趋势,增加部分出力,如果出力增幅不满足控制要求,则通过实时监测储能电池SOC 状态控制储能放电,当SOC >A4时,控制储能电池放电;当SOC ≤A4时,停止储能电池放电。
图3风光储联合发电系统欠频控制流程3仿真分析以张北风光储示范电站参与电网调频控制为例,基于电力系统仿真软件DIgSILENT /PowerFac-tory 建立京津唐电网模型、常规AGC 机组仿真控制模型以及风光储联合发电系统仿真模型,对本文所述调频控制策略进行仿真分析。