一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)，將電池儲能電源安裝在需要配合的區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)，協(xié)調(diào)控制模塊從電網(wǎng)調(diào)控中心獲取區(qū)域控制偏差(Area?Control?Error，ACE)信號，若ACE越過設(shè)定的調(diào)節(jié)死區(qū)，電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，然后通過對典型應(yīng)用場景的劃分，確定其參與調(diào)頻的時機及出力深度；通過將理論調(diào)頻指令轉(zhuǎn)換為實際調(diào)頻指令，再通過能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實現(xiàn)電池儲能電源的充/放電控制，從而輔助傳統(tǒng)調(diào)頻電源完成二次調(diào)頻過程，顯著提高了電網(wǎng)二次調(diào)頻的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，減少傳統(tǒng)調(diào)頻機組的頻繁啟動，快速維持電網(wǎng)供需平衡。
【專利說明】—種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電網(wǎng)二次調(diào)頻中，通過改變發(fā)電機組的調(diào)差特性曲線的位置，能實現(xiàn)頻率的無差調(diào)節(jié)，一般用于調(diào)整分鐘級和更長周期的負(fù)荷波動。
[0003](I)對于互聯(lián)電網(wǎng)一般采用聯(lián)絡(luò)線頻率偏差控制(Tie-line load frequencyBias Control, TBC)控制模式，即將頻率偏差和聯(lián)絡(luò)線凈交換功率偏差進(jìn)行線性疊加來反映區(qū)域的供需不平衡，從而形成二次調(diào)頻的ACE信號。各區(qū)域ACE信號一般會經(jīng)過濾波和死區(qū)判斷環(huán)節(jié)，然后再根據(jù)各調(diào)頻機組的參與因子將該控制信號進(jìn)行分配，最后對各調(diào)頻機組下達(dá)調(diào)整的發(fā)電參考點從而完成穩(wěn)態(tài)時ACE信號為零的目標(biāo)。目前，參與二次調(diào)頻的水電機組的調(diào)頻容量易受地域與季節(jié)的制約；火電機組由于受能量轉(zhuǎn)換過程和爬坡速率慢等技術(shù)限制，調(diào)頻過程中表現(xiàn)出響應(yīng)時滯長、調(diào)節(jié)過程延遲、反向和偏差(超調(diào)和欠調(diào))等現(xiàn)象，且機組提供調(diào)頻服務(wù)不僅加劇了其設(shè)備磨損，而且增加了燃料使用量、運營成本和廢物排放量等。隨著高滲透率新能源的大規(guī)模并網(wǎng)，現(xiàn)有調(diào)頻容量不足的問題日益突出，亟需新的調(diào)頻手段出現(xiàn)。
[0004](2)大規(guī)模儲能電源在調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度等技術(shù)性能上優(yōu)勢明顯，其綜合響應(yīng)能力能滿足電網(wǎng)調(diào)頻時間尺度內(nèi)的功率變換需求，且其成本有下降的空間；與傳統(tǒng)調(diào)頻電源相結(jié)合，可作為二次調(diào)頻的有效輔佐手段，輔助傳統(tǒng)二次調(diào)頻技術(shù)實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。目前，電池儲能電源作為一種新穎而優(yōu)質(zhì)的可移動儲能設(shè)備，以其秒級的充放電能力、上萬次的循環(huán)壽命、寬泛的溫度適應(yīng)能力以及環(huán)境友好特性，受到了廣泛的關(guān)注，急需提出一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出了一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)，其目的在于，通過利用電池儲能電源輔助傳統(tǒng)調(diào)頻電源對電網(wǎng)區(qū)域控制偏差(Area ControlError, ACE)信號進(jìn)行校正，以最大限度實現(xiàn)ACE信號為控制目標(biāo)，以保持調(diào)頻暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能、電池儲能電源具有較好的充/放電能力，優(yōu)化配置儲能容量，提高電網(wǎng)二次調(diào)頻的能力。
[0006]一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，包括以下幾個步驟:
[0007]步驟1:電池儲能電源經(jīng)斷路器和變壓器并入電網(wǎng)；
[0008]【所述電池儲能電源已包含逆變器；】
[0009]步驟2:實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)；
[0010]所述電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)包括從調(diào)控中心獲取的區(qū)域控制偏差(ACE)信號、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻容量Pf數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)及從電池管理系統(tǒng)獲得的電池荷電狀態(tài)SOC數(shù)據(jù)；
[0011]步驟3:根據(jù)步驟2采集的實時ACE信號和SOC數(shù)據(jù)確定電池儲能電源工作區(qū)域，并根據(jù)電池儲能電源是否參與電網(wǎng)二次調(diào)頻來將所述工作區(qū)域劃分為動作區(qū)域或非動作區(qū)域；
[0012]步驟4:根據(jù)工作區(qū)域判斷是否需要計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mp，如當(dāng)前工作區(qū)域為動作區(qū)域，則進(jìn)行計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.MP，并利用區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mmp確定電池儲能電源所處應(yīng)用場景，并依據(jù)電池儲能電源的應(yīng)用場景，分別確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令4%和Pc.M，進(jìn)入步驟5;否則，依據(jù)電池儲能電源非動作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb，進(jìn)入步驟6 ；
[0013]【區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率指單位時間內(nèi)電網(wǎng)中所有調(diào)頻機組出力的變化速度之和。假設(shè)單臺火電機組的爬坡速率是每分鐘2% MCR(額定容量)水平，結(jié)合電網(wǎng)在線運行的所有火電機組實際運行情況得到每分鐘的調(diào)頻容量之和為Pf，則此時的區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率為Pf每分鐘；】
[0014]【所述調(diào)頻指令是指電源的輸出功率指令；】
[0015]【所述典型應(yīng)用場景包括區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率充足和區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率不足兩種場景；】
[0016]步驟5:根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域、理論調(diào)頻指令匕…和電池儲能電源正常工作時的最大出力限值PB.max，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb ；
[0017]步驟6:根據(jù)電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb控制電池儲能電源的輸出功率從而對電池儲能電源進(jìn)行充/放電，完成電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制。
[0018]所述電池儲能電源的實際出力值Pb即為電池儲能電源的實際輸出功率。
[0019]所述區(qū)域控制偏差(ACE)信號位于電網(wǎng)調(diào)節(jié)死區(qū)范圍(ACEdb.min，ACEdb.max)中時，電池儲能電源不參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，按以下方法確定工作區(qū)域，并依據(jù)工作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb
[0020]當(dāng)SOCXSOCci時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域I中，Pb = _PDB ;
[0021]當(dāng)SOOSOCci時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域2中，Pb = Pdb ;
[0022]當(dāng)SOC e (99%.SOC0,101%.SOC0)時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域O中，Pb=O ；
[0023]所述工作區(qū)域O、工作區(qū)域I及工作區(qū)域2屬于非動作區(qū)域；
[0024]所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值；
[0025]所述PDB為電池儲能電源為維持SOC在范圍(99%.SOC0,101%.SOC0)的充放電功率的絕對值。
[0026]【當(dāng)電池儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)二次調(diào)頻結(jié)束時，在不引起電網(wǎng)頻率波動越過調(diào)頻死區(qū)的情況下，使其剩余容量狀態(tài)，即此時的荷電狀態(tài)SOC回歸50%附近，以最好的狀態(tài)應(yīng)對下一次調(diào)頻任務(wù)。當(dāng)頻率波動量在允許頻率動作死區(qū)范圍內(nèi)時不啟動電池儲能系統(tǒng)，從而減少電池儲能系統(tǒng)充放電頻次，延長電池儲能系統(tǒng)使用壽命?！?br> [0027]所述電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域包括以下幾個工作區(qū)域:
[0028]工作區(qū)域3:ACE<ACEDB.min, SOC ( SOCmin ；
[0029]工作區(qū)域4:ACE>ACEDB.max, SOC ( SOCmin ；
[0030]工作區(qū)域5:ACE>ACEDB.眶，SOC 彡 SOCmax ；
[0031]工作區(qū)域6:ACE<ACEDB.min, SOC 彡 SOCmax ；
[0032]工作區(qū)域7:ACE〈ACEDB.min，S0Cmin<S0C<SOCmax ；
[0033]工作區(qū)域8:ACE>ACEDB.fflax, S0Cfflin<S0C<SOCfflax ；
[0034]所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值；
[0035]所述SOCmax為電池儲能電源正常工作的SOC上限，所述SOCmin電池儲能電源正常工作的SOC下限。
[0036]所述依據(jù)電池儲能電源應(yīng)用場景確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令是指:
[0037]首先判斷區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Ptramp是否能夠滿足規(guī)定時間內(nèi)的ACE調(diào)節(jié)需求，若滿足則按場景I進(jìn)行理論調(diào)頻指令PB.ref的確定，否則，按場景2進(jìn)行理論調(diào)頻指令Pb.m的確定；
[0038]【如某時刻測量的ACE為10MW，假設(shè)調(diào)節(jié)周期為I分鐘，則所需的爬坡速率為1MW/min ；】
[0039]場景1:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，兩者接受相同的調(diào)頻動作指令，均為ACE，即此時Pb.m = ACE,PG.ref = ACE，一般傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ;
[0040]【而電池儲能電源因其快速精確的響應(yīng)特性，不存在此種情況；】
[0041]所述Pe為傳統(tǒng)調(diào)頻電源在對應(yīng)時刻實際輸出的調(diào)頻功率，即實際調(diào)頻出力；
[0042]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源開始啟動到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.Mf的過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令Pb.%取為ACE-Pe ；
[0043]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.Mf時，即Pe = ACE,電池儲能電源停止參與調(diào)頻工作，即理論調(diào)頻指令PB.為O ;
[0044]場景2:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，電池儲能電源的調(diào)頻動作指令為ACE，傳統(tǒng)調(diào)頻電源的調(diào)頻動作指令Pe.ref = PG.ramp (PG.ramp<ACE)，傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ;
[0045]【電池儲能電源因其快速精確的響應(yīng)特性，不存在此種情況；】
[0046]【如果此時電池儲能電源不參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，傳統(tǒng)調(diào)頻電源會在指定時間內(nèi)完成Pe.Mf的調(diào)頻指令，但與理論ACE值尚有差距；假如此時電池儲能電源引入，將會達(dá)到或最大限度接近理論ACE值?！?br> [0047]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源啟動開始到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至^…的過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令Pb.%取為ACE-Pe ；
[0048]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.ref時，電池儲能電源理論調(diào)頻指令變更為ACE-Pe.ramp,直至電網(wǎng)頻率偏差穩(wěn)定至0Hz，傳統(tǒng)調(diào)頻電源和電池儲能電源增加的出力之和為ACE值時，完成二次調(diào)頻過程，停止二次調(diào)頻。
[0049]所述步驟5根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令Pb.ref>電池儲能電源正常工作時的最大出力限值Pb._，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值，Pb具體是指:
[0050]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域3時，Pb = O ;
[0051]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域4時，Pb = _PB.max ；
[0052]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域5時，Pb = O ;
[0053]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域6時，Pb = PB._ ；
[0054]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域7時，當(dāng)|PB.Mf| ^PB.fflax時，則控制指令為Pb = -PB.ref ;當(dāng)|PB.」>PB.max時，控制指令則為Pb = PB.max ;
[0055]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域8時，當(dāng)|PB.Mf| ^PB.max時，則控制指令為Pb = -PB.ref ;當(dāng)|PB.」>PB.max時，控制指令則為Pb = -PB.max ;
[0056]所述工作區(qū)域3、工作區(qū)域4、工作區(qū)域5、工作區(qū)域6、工作區(qū)域7及工作區(qū)域8屬于動作區(qū)域。
[0057]一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，基于所述的一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，包括電池管理單元BMS、數(shù)據(jù)存儲與管理模塊、協(xié)調(diào)控制模塊、功率限制模塊以及PCS控制模塊；
[0058]所述電池儲能電源經(jīng)由斷路器和變壓器并入電網(wǎng)；
[0059]所述數(shù)據(jù)存儲與管理模塊實時存儲從電網(wǎng)調(diào)控中心采集的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)及電池管理單元BMS采集電池的實時荷電狀態(tài)SOC ；
[0060]所述協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)ACE數(shù)據(jù)、區(qū)域電網(wǎng)爬坡容量Pf數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)，通過對電池儲能電源典型應(yīng)用場景的劃分，確定電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令A(yù)CEb ；
[0061]所述功率限制模塊根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域判定結(jié)果和理論調(diào)頻指令PB.ref>電池儲能電源正常工作時的最大出力限值Pb._，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值PB，并將其傳給能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS控制模塊；
[0062]所述PCS控制模塊輸出控制電池儲能電源的功率指令和充/放電指令，控制電池儲能電源充/放電以完成參與電網(wǎng)二次調(diào)頻。
[0063]有益效果
[0064]與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為:
[0065]本發(fā)明通過利用電池儲能電源輔助傳統(tǒng)調(diào)頻電源對區(qū)域電網(wǎng)ACE信號進(jìn)行校正，以最大限度實現(xiàn)ACE信號為控制目標(biāo)，以保持調(diào)頻暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能、電池儲能電源具有較好的充/放電能力為原則，在控制過程中以ACE信號調(diào)節(jié)死區(qū)的上下限、區(qū)域電網(wǎng)爬坡容量、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力、電池儲能電源最大出力、剩余容量狀態(tài)和保持SOC在設(shè)定范圍內(nèi)等為判斷準(zhǔn)則(邊界條件)，通過對電池儲能電源兩種典型應(yīng)用場景的劃分，細(xì)化其參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作時機和出力深度，優(yōu)化配置儲能容量，顯著提高電網(wǎng)二次調(diào)頻的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，減少傳統(tǒng)調(diào)頻機組的頻繁啟動，快速維持電網(wǎng)供需平衡

【專利附圖】

【附圖說明】
[0066]圖1為本發(fā)明提供的結(jié)合電池儲能電源的電網(wǎng)區(qū)域等效模型示意圖；
[0067]圖2為本發(fā)明提供的電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻總控制框圖；
[0068]圖3為本發(fā)明提供的典型應(yīng)用場景流程圖；
[0069]圖4為本發(fā)明提供的電池SOC和ACE信號區(qū)域示意圖；
[0070]圖5為本發(fā)明提供的電池儲能電源輸出功率Pb控制框圖。

【具體實施方式】
[0071]下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0072]本發(fā)明的主要思路是:將電池儲能電源安裝在需要配合的區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)，從調(diào)控中心實時米集區(qū)域控制偏差(Area Control Error, ACE)信號，與設(shè)定的調(diào)節(jié)死區(qū)(DeadBand, DB)做比較。以最大限度實現(xiàn)ACE信號為控制目標(biāo)，以滿足二次調(diào)頻暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能、保持電池儲能電源較好的充/放電能力和良好的SOC水平為控制原則，首先判斷電網(wǎng)實時ACE信號是否越過設(shè)定的調(diào)節(jié)死區(qū)，若越過調(diào)節(jié)死區(qū)，此時電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，兩者接受相同的調(diào)頻動作指令，從而進(jìn)行電池儲能電源的協(xié)調(diào)控制。
[0073]本實施例提出一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，該控制方法對應(yīng)的含電池儲能電源的電網(wǎng)區(qū)域等效模型示意圖和總控制框圖分別如圖1和圖2所示。
[0074]對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)頻研究時，通常會選用區(qū)域等效方法對電網(wǎng)進(jìn)行等效建模，具體步驟如下:
[0075](I)劃分控制區(qū)域，在我國電網(wǎng)通常以省為單位，將其作為一個控制區(qū)域。
[0076](2)確定各區(qū)域負(fù)荷和機組的模型。一般把各區(qū)域內(nèi)的同類型同作用機組等效成一臺，取每個區(qū)域的慣性時間常數(shù)為所有機組的慣性常數(shù)之和。
[0077](3)調(diào)頻控制環(huán)由一次調(diào)頻、二次調(diào)頻兩層組成。互聯(lián)電網(wǎng)的一次、二次調(diào)頻控制環(huán)中的供需平衡均由發(fā)電機、負(fù)荷和聯(lián)絡(luò)線交換功率三部分組成，當(dāng)供需平衡被破壞時，一方面，發(fā)電機組的調(diào)速器會自動響應(yīng)以實現(xiàn)一次調(diào)頻功能；另一方面，調(diào)度中心會通過電網(wǎng)所測量到的頻差及聯(lián)絡(luò)線交換功率偏差來求取ACE數(shù)據(jù)，該信號在經(jīng)過適當(dāng)處理后將下發(fā)給各電廠，再由各電廠按照一定比例分配給各調(diào)頻機組，并在控制器的作用下完成出力調(diào)難
iF.0
[0078]基于以上步驟，分別對儲能電源、調(diào)頻機組、負(fù)荷、聯(lián)絡(luò)線以及一次、二次調(diào)頻控制環(huán)進(jìn)行建模，可得到圖1所述的含電池儲能電源的電網(wǎng)區(qū)域等效模型示意圖，其主要包括:電池儲能電源模型、調(diào)速器及渦輪機模型、調(diào)頻容量限制環(huán)節(jié)、機網(wǎng)接口模型、聯(lián)絡(luò)線功率偏差計算環(huán)節(jié)、ACE計算及處理環(huán)節(jié)、以及積分控制器等。
[0079]一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，包括以下幾個步驟:
[0080]步驟1:電池儲能電源經(jīng)逆變器、斷路器和變壓器并入電網(wǎng)；
[0081]步驟2:實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)；
[0082]所述電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)包括從調(diào)控中心獲取的區(qū)域控制偏差(ACE)信號、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻容量Pf數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)及從電池管理系統(tǒng)獲得的電池荷電狀態(tài)SOC數(shù)據(jù)；
[0083]步驟3:根據(jù)步驟2采集的實時ACE信號和SOC數(shù)據(jù)確定電池儲能電源工作區(qū)域，并根據(jù)電池儲能電源是否參與電網(wǎng)二次調(diào)頻來將所述工作區(qū)域劃分為動作區(qū)域或非動作區(qū)域；
[0084]如果ACEDB.min ( ACE ( ACEdb.max,則說明ACE在設(shè)定的調(diào)節(jié)死區(qū)范圍內(nèi)，此時無需啟動二次調(diào)頻功能；若ACE>ACEDB.max或ACE〈ACEDB.min，說明ACE波動較大，需要對電網(wǎng)的供需平衡進(jìn)行控制。在需要控制時，通過計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mmp，判斷其能否滿足ACE的需求，可劃分典型應(yīng)用場景如下(注意:電池儲能電源在ACE為負(fù)時需放電，ACE為正時需充電)；
[0085]步驟4:根據(jù)工作區(qū)域判斷是否需要計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mp，如當(dāng)前工作區(qū)域為動作區(qū)域，則進(jìn)行計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.MP，并利用區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mmp確定電池儲能電源所處應(yīng)用場景，并依據(jù)電池儲能電源的應(yīng)用場景，分別確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令4%和Pc.M，進(jìn)入步驟5;否則，依據(jù)電池儲能電源非動作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb，進(jìn)入步驟6 ；
[0086]【區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率指單位時間內(nèi)電網(wǎng)中所有調(diào)頻機組出力的變化速度之和。假設(shè)單臺火電機組的爬坡速率是每分鐘2% MCR(額定容量)水平，結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)在線運行的所有火電機組實際運行情況得到每分鐘的可用調(diào)頻容量之和為Pf，則此時的區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率為Pf/每分鐘；】
[0087]【所述調(diào)頻指令是指電源的輸出功率指令；】
[0088]【所述典型應(yīng)用場景包括區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率充足和區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率不足兩種場景；】
[0089]步驟5:根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域、理論調(diào)頻指令匕…和電池儲能電源正常工作時的最大出力限值PB.max，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb ；
[0090]步驟6:根據(jù)電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb控制電池儲能電源的輸出功率從而對電池儲能電源進(jìn)行充/放電，完成電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制。
[0091]所述Pe為傳統(tǒng)調(diào)頻電源在對應(yīng)時刻實際輸出的調(diào)頻功率，即實際調(diào)頻出力；
[0092]電網(wǎng)ACE信號和電池儲能電源SOC形成的動作區(qū)域示意圖如圖4所示。
[0093]根據(jù)電池儲能電源的SOC和上述ACE信號的劃分，功率限制模塊根據(jù)控制策略和輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，確定輸出的實際功率，通過能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)控制電池儲能電源輸出。控制策略以滿足二次調(diào)頻需求、保證電池儲能電源的工作安全和保持其在工作過程有較好的充/放電能力為原則，對應(yīng)的策略如圖5所示；
[0094]所述區(qū)域控制偏差(ACE)信號位于電網(wǎng)調(diào)節(jié)死區(qū)范圍(ACEdb.min，ACEdb.max)中時，電池儲能電源不參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，按以下方法確定工作區(qū)域，并依據(jù)工作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb
[0095]當(dāng)S0C〈S0CQ時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域I中，Pb = _PDB，在滿足不引起電網(wǎng)ACE越過調(diào)節(jié)死區(qū)，但又可使電池SOC回歸至設(shè)定值附近；
[0096]當(dāng)SOOSOCq時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域2中，Pb = Pdb，在滿足不引起電網(wǎng)ACE越過調(diào)節(jié)死區(qū)，但又可使電池SOC回歸至設(shè)定值附近，；
[0097]當(dāng)SOC e (99%.SOC0,101%.SOC0)時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域O中，Pb=0，ACE信號和電池SOC均處于正常范圍內(nèi)，此時，電池儲能電源不動作；
[0098]所述工作區(qū)域O、工作區(qū)域I及工作區(qū)域2屬于非動作區(qū)域；
[0099]所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值；
[0100]所述PDB為電池儲能電源為維持SOC在范圍(99%.SOC0,101%.SOC0)的充放電功率的絕對值。
[0101]【當(dāng)電池儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)二次調(diào)頻結(jié)束時，在不引起電網(wǎng)頻率波動越過調(diào)頻死區(qū)的情況下，使其剩余容量狀態(tài)，即此時的荷電狀態(tài)SOC回歸50%附近，以最好的狀態(tài)應(yīng)對下一次調(diào)頻任務(wù)。當(dāng)頻率波動量在允許頻率動作死區(qū)范圍內(nèi)時不啟動電池儲能系統(tǒng)，從而減少電池儲能系統(tǒng)充放電頻次，延長電池儲能系統(tǒng)使用壽命?！?br> [0102]所述電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域包括以下幾個工作區(qū)域:
[0103]工作區(qū)域3:ACE<ACEDB.min, SOC ( SOCmin ；
[0104]工作區(qū)域4:ACE>ACEDB.max, SOC ( SOCmin ；
[0105]工作區(qū)域5:ACE>ACEDB.max, SOC 彡 SOCmax ；
[0106]工作區(qū)域6:ACE<ACEDB.min, SOC 彡 SOCmax ；
[0107]工作區(qū)域7:ACE〈ACEDB.min，S0Cmin<S0C<SOCmax ；
[0108]工作區(qū)域8:ACE>ACEDB.fflax, S0Cfflin<S0C<SOCfflax ；
[0109]所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值；
[0110]所述SOCmax為電池儲能電源正常工作的SOC上限，所述SOCmin電池儲能電源正常工作的SOC下限。
[0111]所述依據(jù)電池儲能電源應(yīng)用場景確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令是指:
[0112]首先判斷區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Ptramp是否能夠滿足規(guī)定時間內(nèi)的ACE調(diào)節(jié)需求，若滿足則按場景I進(jìn)行理論調(diào)頻指令PB.M的確定，否則，按場景2進(jìn)行理論調(diào)頻指令PB.M的確定；
[0113]【如某時刻測量的ACE為10MW，假設(shè)調(diào)節(jié)周期為I分鐘，則所需的爬坡速率為1MW/min ；】
[0114]場景1:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，兩者接受相同的調(diào)頻動作指令，均為ACE，即此時Pb.m = ACE,PG.ref = ACE，一般傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ;
[0115]【而電池儲能電源因其快速精確的響應(yīng)特性，不存在此種情況；】
[0116]所述Pe為傳統(tǒng)調(diào)頻電源在對應(yīng)時刻實際輸出的調(diào)頻功率，即實際調(diào)頻出力；
[0117]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源開始啟動到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至^…的過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令Pb.%取為ACE-Pe ；
[0118]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.,ef時，即Pe = ACE,電池儲能電源停止參與調(diào)頻工作，即理論調(diào)頻指令PB.為O ;
[0119]場景2:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，電池儲能電源的調(diào)頻動作指令為ACE，傳統(tǒng)調(diào)頻電源的調(diào)頻動作指令Pe.ref = PG.ramp (PG.ramp<ACE)，一般傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ;
[0120]【電池儲能電源因其快速精確的響應(yīng)特性，不存在此種情況；】
[0121]【如果此時電池儲能電源不參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，傳統(tǒng)調(diào)頻電源會在指定時間內(nèi)完成Pe.Mf的調(diào)頻指令，但與理論ACE值尚有差距；假如此時電池儲能電源引入，將會達(dá)到或最大限度接近理論ACE值?！?br> [0122]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源啟動開始到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.Mf的此過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令Pb.%取為ACE-Pe ；
[0123]當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.ref時，電池儲能電源理論調(diào)頻指令變更為ACE-Pe.ramp,直至電網(wǎng)頻率偏差穩(wěn)定至0Hz，傳統(tǒng)調(diào)頻電源和電池儲能電源增加的出力之和為ACE值時，完成二次調(diào)頻過程，停止二次調(diào)頻。所述步驟5根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令ΡΒ.%、電池儲能電源正常工作時的最大出力限值PB._，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb具體是指:
[0124]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域3時，Pb = O,電池SOC很低，即使需要電池儲能電源放電，但為防止電池過度放電，也將控制其不再動作；
[0125]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域4時，需要電池儲能電源充電，Ρβ — _Ρβ.max ;
[0126]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域5時，Pb = O,電池SOC很高，即使需要電池儲能電源充電，但為防止電池過度充電，也將控制其不再動作；
[0127]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域6時，需要電池儲能電源放電，Pb = Pb.-；
[0128]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域7時，需要電池儲能電源放電，當(dāng)|pB.J <pB.max時，則控制指令為PB = -PB.Mf;當(dāng)|PB.J>PB._時，控制指令則為
Pb — Pb.max ;
[0129]當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域8時，需要電池儲能電源充電，當(dāng)|pB.J <pB.max時，則控制指令為PB = -PB.Mf;當(dāng)|PB.J>PB._時，控制指令則為
P = —P.1 B1 B.max，
[0130]所述工作區(qū)域3、工作區(qū)域4、工作區(qū)域5、工作區(qū)域6、工作區(qū)域7及工作區(qū)域8屬于動作區(qū)域。
[0131]一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，基于所述的一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，包括電池管理單元BMS、數(shù)據(jù)存儲與管理模塊、協(xié)調(diào)控制模塊、功率限制模塊以及PCS控制模塊；
[0132]所述電池儲能電源經(jīng)由斷路器和變壓器并入電網(wǎng)；
[0133]所述數(shù)據(jù)存儲與管理模塊實時存儲從電網(wǎng)調(diào)控中心采集的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)及電池管理單元BMS采集電池的實時荷電狀態(tài)(SOC)數(shù)據(jù)；
[0134]所述協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)ACE數(shù)據(jù)、區(qū)域電網(wǎng)爬坡容量Pf數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)，通過對電池儲能電源典型應(yīng)用場景的劃分，確定電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令PB.；
[0135]所述功率限制模塊根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域判定結(jié)果和理論調(diào)頻指令PB.ref>電池儲能電源正常工作時的最大出力限值Pb._，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值PB，并將其傳給能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS控制模塊；
[0136]所述PCS控制模塊輸出控制電池儲能電源的功率指令和充/放電指令，控制電池儲能電源充/放電以完成參與電網(wǎng)二次調(diào)頻。
[0137]本實施例的數(shù)據(jù)存儲與管理模塊同時還用于存儲和管理頻率數(shù)據(jù)以及電池儲能電源運行狀況的數(shù)據(jù)，為分析ACE波動、評判控制策略的供需平衡校正效果、觀察電池儲能電源的運行工況以及優(yōu)化電池儲能電源剩余容量提供數(shù)據(jù)支持。
[0138]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，包括以下幾個步驟: 步驟1:電池儲能電源經(jīng)斷路器和變壓器并入電網(wǎng)； 步驟2:實時采集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)； 所述電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)包括從調(diào)控中心獲取的區(qū)域控制偏差(ACE)信號、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻容量己數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)及從電池管理系統(tǒng)獲得的電池荷電狀態(tài)SOC數(shù)據(jù)； 步驟3:根據(jù)步驟2采集的實時ACE信號和SOC數(shù)據(jù)確定電池儲能電源工作區(qū)域，并根據(jù)電池儲能電源是否參與電網(wǎng)二次調(diào)頻來將所述工作區(qū)域劃分為動作區(qū)域或非動作區(qū)域； 步驟4:根據(jù)工作區(qū)域判斷是否需要計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mp，如當(dāng)前工作區(qū)域為動作區(qū)域，則進(jìn)行計算區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.ramp，并利用區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Ptramp確定電池儲能電源所處應(yīng)用場景，并依據(jù)電池儲能電源的應(yīng)用場景，分別確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令PB.和Pc.m，進(jìn)入步驟5;否則，依據(jù)電池儲能電源非動作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb，進(jìn)入步驟6 ； 步驟5:根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域、理論調(diào)頻指令PB.和電池儲能電源正常工作時的最大出力限值4_，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb; 步驟6:根據(jù)電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb控制電池儲能電源的輸出功率從而對電池儲能電源進(jìn)行充/放電，完成電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述區(qū)域控制偏差(ACE)信號位于電網(wǎng)調(diào)節(jié)死區(qū)范圍(ACEDB.min，ACEdb.fflax)中時，電池儲能電源不參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，按以下方法確定工作區(qū)域，并依據(jù)工作區(qū)域確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb: 當(dāng)SOCXSOCci時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域I中，Pb = -Pdb ; 當(dāng)SOOSOCci時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域2中，Pb = Pdb ; 當(dāng)SOC e (99%.SOC0,101%.SOC0)時，所述電池儲能電源處于工作區(qū)域O中，Pb =O ； 所述工作區(qū)域O、工作區(qū)域I及工作區(qū)域2屬于非動作區(qū)域； 所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值； 所述Pdb為電池儲能電源為維持SOC在范圍(99%.SOC0,101%.SOC0)的充放電功率的絕對值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域包括以下幾個工作區(qū)域:
工作區(qū)域 3:ACE〈ACEDB.min，SOC ( SOCmin ；
工作區(qū)域 4:ACE>ACEDB.max, SOC ( SOCmin ；
工作區(qū)域 5:ACE>ACEDB.fflax, SOC 彡 SOCmax ；
工作區(qū)域 6:ACE〈ACEDB.min，SOC 彡 SOCmax ；
工作區(qū)域 7:ACE〈ACEDB.min，SOCmin<SOC<SOCmax ；
工作區(qū)域 8:ACE>ACEDB.fflax, SOCmin〈SOC〈SOCmax ； 所述ACEDB.max為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)上限值，所述ACEDB.min為區(qū)域控制偏差信號的調(diào)節(jié)死區(qū)下限值； 所述SOCmax為電池儲能電源正常工作的SOC上限，所述SOCmin電池儲能電源正常工作的SOC下限。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述依據(jù)電池儲能電源應(yīng)用場景確定電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源的理論調(diào)頻指令是指:首先判斷區(qū)域電網(wǎng)爬坡速率Pe.Mmp是否能夠滿足規(guī)定時間內(nèi)的ACE調(diào)節(jié)需求，若滿足則按場景I進(jìn)行理論調(diào)頻指令PB.的確定，否則，按場景2進(jìn)行理論調(diào)頻指令Pb.m的確定；場景1:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，兩者接受相同的調(diào)頻動作指令，均為ACE，即此時PB.Mf = ACE,PG.ref = ACE,傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ; 所述Pe為傳統(tǒng)調(diào)頻電源在對應(yīng)時刻實際輸出的調(diào)頻功率，即實際調(diào)頻出力； 當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源開始啟動到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.Mf的過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令PB.取為ACE-Pe ； 當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.μ時，即Pe = ACE,電池儲能電源停止參與調(diào)頻工作，即理論調(diào)頻指令Pb.%為O ; 場景2:電池儲能電源和傳統(tǒng)調(diào)頻電源均參與電網(wǎng)二次調(diào)頻，電池儲能電源的調(diào)頻動作指令為ACE，傳統(tǒng)調(diào)頻電源的調(diào)頻動作指令Pe.ref = PG.ramp (PG.ramp<ACE)，一般傳統(tǒng)調(diào)頻電源存在延時而未能及時啟動，此時傳統(tǒng)調(diào)頻電源的實際調(diào)頻出力Pe為O ; 當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源啟動開始到傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.Mf的過程中，電池儲能電源的理論調(diào)頻指令PB.取為ACE-Pe ； 當(dāng)傳統(tǒng)調(diào)頻電源達(dá)至Pe.ref時，電池儲能電源理論調(diào)頻指令變更為ACE-Pe.ramp,直至電網(wǎng)頻率偏差穩(wěn)定至OHz，傳統(tǒng)調(diào)頻電源和電池儲能電源增加的出力之和等于ACE值時，完成二次調(diào)頻過程，此時控制電池儲能電源停止參與調(diào)頻工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟5根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令PB.Mf、電池儲能電源正常工作時的最大出力限值PB.max，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值Pb具體是指: 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域3時，Pb = O ; 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域4時，Pb = -PB.max ； 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域5時，Pb = O ; 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域6時，Pb = PB.max ； 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域7時，當(dāng)|PB.Mf| <PB.max時，則控制指令為Pb = -PB.ref ;當(dāng)|PB.」>PB.max時，控制指令則為Pb = PB.max ; 當(dāng)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域為工作區(qū)域8時，當(dāng)|PB.Mf| <PB.max時，則控制指令為Pb = -PB.ref ;當(dāng)|PB.」>PB.max時，控制指令則為Pb = -PB.max ; 所述工作區(qū)域3、工作區(qū)域4、工作區(qū)域5、工作區(qū)域6、工作區(qū)域7及工作區(qū)域8屬于動作區(qū)域。
6.一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，基于權(quán)利要求1-5任一項所述的一種電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的協(xié)調(diào)控制方法，包括電池管理單元BMS、數(shù)據(jù)存儲與管理模塊、協(xié)調(diào)控制模塊、功率限制模塊以及PCS控制模塊； 所述電池儲能電源經(jīng)由斷路器和變壓器并入電網(wǎng)； 所述數(shù)據(jù)存儲與管理模塊實時存儲從電網(wǎng)調(diào)控中心采集的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)及電池管理單元BMS采集電池的實時荷電狀態(tài)(SOC)數(shù)據(jù)； 所述協(xié)調(diào)控制模塊根據(jù)ACE數(shù)據(jù)、區(qū)域電網(wǎng)爬坡容量Pf數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)調(diào)頻電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的實際調(diào)頻出力Pe數(shù)據(jù)，通過對電池儲能電源典型應(yīng)用場景的劃分，確定電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域和理論調(diào)頻指令PB.； 所述功率限制模塊根據(jù)電池儲能電源參與電網(wǎng)二次調(diào)頻的動作區(qū)域判定結(jié)果和理論調(diào)頻指令ΡΒ.μ、電池儲能電源正常工作時的最大出力限值PB._，確定電池儲能電源對應(yīng)的二次調(diào)頻的實際出力值PB，并將其傳給能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)PCS控制模塊； 所述PCS控制模塊輸出控制電池儲能電源的功率指令和充/放電指令，控制電池儲能電源充/放電以完成參與電網(wǎng)二次調(diào)頻。
【文檔編號】H02J3/00GK104201670SQ201410430948
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李欣然, 黃際元, 黃亞唯, 譚紹杰, 王明, 周婷婷, 劉衛(wèi)健, 韋肖燕 申請人:湖南大學(xué)