儲能系統(tǒng)出力延遲的補償控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力控制領域，特別涉及一種儲能系統(tǒng)出力延遲的補償控制方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 盡管電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可W提前將預先確定的發(fā)電量提供給相應的發(fā) 電機組(例如：火電機組、水電機組、風力機組等）W便發(fā)電機組提供相應的發(fā)電量；但由于 用電設備所消耗電能的偶然性和隨機性，電網(wǎng)中的實際耗電量通常與預先確定的耗電量有 偏差，因此，實際應用中，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)用電設備的實時運行狀態(tài)向發(fā)電機組發(fā)送電 網(wǎng)AGC ((Automatic Generation Control,自動發(fā)電量控制)指令，要求發(fā)電機組按照該電 網(wǎng)AGC指令來發(fā)電。進一步的，基于儲能系統(tǒng)對功率指令快速精確的響應特性，可W為發(fā)電 機機組并聯(lián)接入儲能系統(tǒng)，使得儲能系統(tǒng)與發(fā)電機組協(xié)調(diào)工作，從而可W大幅度地改善發(fā) 電機組對電網(wǎng)AGC指令的響應效果，同時降低發(fā)電機組頻繁響應電網(wǎng)AGC指令時帶來的機 組設備磨損、能量消耗和溫室氣體排放等問題，提高傳統(tǒng)發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性和環(huán)保性。
[0003] 在發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)協(xié)調(diào)動作過程中，儲能系統(tǒng)需要實時監(jiān)控發(fā)電機組的出力 和電網(wǎng)AGC指令變化情況，快速精確的補償發(fā)電機組的出力與AGC指令間的偏差，從而控制 發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)合并出力曲線按照設定方式，精確有效的響應電網(wǎng)AGC指令。
[0004] 雖然儲能系統(tǒng)具有對功率指令快速精確的響應特性，但在實際工程實現(xiàn)過程中對 發(fā)電機組的出力采樣、發(fā)電機組出力信號傳輸、儲能系統(tǒng)出力指令生成、儲能系統(tǒng)出力指令 傳輸，W及儲能系統(tǒng)出力控制等各環(huán)節(jié)均存在不同程度的延遲。上述信號傳輸和控制回路 的延遲造成對發(fā)電機組與電網(wǎng)AGC指令間偏差的補償存在延遲，表現(xiàn)在發(fā)電機組與儲能系 統(tǒng)實際合并出力曲線與設定響應曲線間存在超調(diào)和偏差，進而影響對電網(wǎng)AGC指令的響應 效果和考核收益。
[0005] 為此，如何在儲能系統(tǒng)與發(fā)電機組協(xié)調(diào)響應電網(wǎng)AGC指令的過程中，對儲能系統(tǒng) 出力延遲進行補償，W更精確的控制發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)合并出力，提升對電網(wǎng)AGC指令 的響應效果成為亟需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 基于上述問題，本發(fā)明實施例公開了一種儲能系統(tǒng)出力延遲的補償控制方法及裝 置，W對儲能系統(tǒng)出力延遲進行補償，從而更精確的控制發(fā)電機組與儲能系統(tǒng)合并出力，提 升對電網(wǎng)AGC指令的響應效果。技術(shù)方案如下：
[0007] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種儲能系統(tǒng)出力延遲的補償控制方法，應用于 電力系統(tǒng)中的儲能系統(tǒng)，其中，所述儲能系統(tǒng)與發(fā)電機組并聯(lián)運行；所述方法包括：
[0008] 按照設定采樣頻率，周期性采集發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息W及電網(wǎng)AGC指令；依 據(jù)所述運行狀態(tài)信息，預測經(jīng)過儲能系統(tǒng)延遲時長后的所述發(fā)電機組的預期出力值；
[0009] 基于所述預期出力值和在當前采樣時刻所采集的電網(wǎng)AGC指令，確定所述儲能系 統(tǒng)的儲能系統(tǒng)出力指令，并控制所述儲能系統(tǒng)響應所述儲能系統(tǒng)出力指令；
[0010] 其中，所述儲能系統(tǒng)出力指令中攜帶有出力值，所述儲能系統(tǒng)出力指令所攜帶的 出力值=在當前采樣時刻所采集的電網(wǎng)AGC指令所攜帶的出力值-所述預測出力值。
[0011] 優(yōu)選的，所述發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息包括：
[0012] 發(fā)電機組出力值、發(fā)電機組實際負荷指令、發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機 組鍋爐運行壓力設定值、發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力中的一種或多種。
[0013] 優(yōu)選的，當所述發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息包括發(fā)電機組出力值、發(fā)電機組實際負 荷指令、發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機組鍋爐運行壓力設定值和發(fā)電機組鍋爐實 際運行壓力時，
[0014] 依據(jù)所述運行狀態(tài)信息，預測經(jīng)過儲能系統(tǒng)延遲時長后的所述發(fā)電機組的預期出 力值所利用的預測公式包括：
[00巧]Pfct=F{P (TO-n+1, TO-n+2,. . .，TO)，Pd(T〇-n+l, TO-n+2,. . .，TO)，R(T0)，Pset (TO)，P wr(T0)}=A巧
[0016] 其中，TO為當前采樣時刻，Pftt為發(fā)電機組的預期出力值， P(T〇-n+l，TO-n+2,. . .，TO)為當前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi)所采集的發(fā)電 機組出力值，Pd(T〇-n+l，TO-n+2,. . .，TO)為當前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi) 所采集的發(fā)電機組實際負荷指令，R為在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組出力變化速率 設定值，Pwt為在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組鍋爐運行壓力設定值，P。。,為在當前采 樣時刻TO所采集的發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力；其中，A為預設的與儲能系統(tǒng)的延遲時長 相關的參數(shù)矩陣，而X為函數(shù)狀態(tài)變量矩陣，所述函數(shù)狀態(tài)變量矩陣內(nèi)的狀態(tài)變量包括：當 前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi)所采集發(fā)電機組出力值和發(fā)電機組實際負荷 指令，W及在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機組鍋爐運行 壓力設定值和發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力。
[0017] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種儲能系統(tǒng)出力延遲的補償控制裝置，應用 于電力系統(tǒng)中的儲能系統(tǒng)，其中，所述儲能系統(tǒng)與發(fā)電機組并聯(lián)運行；所述裝置包括：
[0018] 采集模塊，用于按照設定采樣頻率，周期性采集發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息W及電 網(wǎng)AGC指令；
[0019] 出力值預測模塊，用于依據(jù)所述運行狀態(tài)信息，預測經(jīng)過儲能系統(tǒng)延遲時長后的 所述發(fā)電機組的預期出力值；
[0020] 出力指令確定模塊，用于基于所述預期出力值和在當前采樣時刻所采集的電網(wǎng) AGC指令，確定所述儲能系統(tǒng)的儲能系統(tǒng)出力指令；
[0021] 指令響應模塊，用于控制所述儲能系統(tǒng)響應所述儲能系統(tǒng)出力指令；
[0022] 其中，所述儲能系統(tǒng)出力指令中攜帶有出力值，所述儲能系統(tǒng)出力指令所攜帶的 出力值=在當前采樣時刻所采集的電網(wǎng)AGC指令所攜帶的出力值-所述預測出力值。
[0023] 優(yōu)選的，所述采集模塊所采集的發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息包括：
[0024] 發(fā)電機組出力值、發(fā)電機組實際負荷指令、發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機 組鍋爐運行壓力設定值、發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力中的至少一種或多種。
[0025]優(yōu)選的，當所述采集模塊所采集的發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息包括發(fā)電機組出力 值、發(fā)電機組實際負荷指令、發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機組鍋爐運行壓力設定值 和發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力時，
[0026] 依據(jù)所述運行狀態(tài)信息，預測經(jīng)過儲能系統(tǒng)延遲時長后的所述發(fā)電機組的預期出 力值所利用的預測公式包括：
[0027]Pfct=F{P(TO-n+1,TO-n+2,. . .，TO)，Pd(TO-n+1,TO-n巧，...，TO)，R(TO)，Pset(TO)，P wr(T0)}=A巧
[0028] 其中，TO為當前采樣時刻，Pftt為發(fā)電機組的預期出力值， P(T〇-n+l，TO-n+2,. . .，TO)為當前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi)所采集的發(fā)電 機組出力值，Pd(T〇-n+l，TO-n+2,. . .，TO)為當前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi) 所采集的發(fā)電機組實際負荷指令，R為在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組出力變化速率 設定值，Pwt為在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組鍋爐運行壓力設定值，P。。,為在當前采 樣時刻TO所采集的發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力；其中，A為預設的與儲能系統(tǒng)的延遲時長 相關的參數(shù)矩陣，而X為函數(shù)狀態(tài)變量矩陣，所述函數(shù)狀態(tài)變量矩陣內(nèi)的狀態(tài)變量包括：當 前采樣時刻TOW及之前的n-1個采樣周期內(nèi)所采集發(fā)電機組出力值和發(fā)電機組實際負荷 指令，W及在當前采樣時刻TO所采集的發(fā)電機組出力變化速率設定值、發(fā)電機組鍋爐運行 壓力設定值和發(fā)電機組鍋爐實際運行壓力。
[0029] 本發(fā)明實施例中，按照設定采樣頻率，周期性采集發(fā)電機組的運行狀態(tài)信息W及 電網(wǎng)AGC指令；依據(jù)運行狀態(tài)信息，預測經(jīng)過儲能系統(tǒng)延遲時長后的所述發(fā)電機組的預期 出力值；基于該預期出力值和在當前采樣時刻所采集的電網(wǎng)AGC指令，確定該儲能系統(tǒng)的 儲能系統(tǒng)出力指令，并控制該儲能系統(tǒng)響應該儲能系