[发明专利]储能装置辅助火电机组二次调频的控制方法及系统

权利要求书

1.储能装置辅助火电机组二次调频的控制方法，其特征在于，该方法采用的控制系统包括基于储能装置荷电状态的功率控制模块和基于史密斯预估器的时滞补偿模块，所述的控制方法包括如下步骤：

1)所述的控制系统通过数据采集装置接受来自电网的AGC二次调频指令、火电机组输出有功功率反馈、储能装置荷电状态与输出有功功率反馈，分别记为P_AGC，P_GEN，SOC，P_ESS；根据反馈数据，控制系统采用基于储能装置荷电状态的方法确定储能需要输出的有功功率P_cmd,0；

2)采用史密斯预估器对辅助调频系统时滞进行补偿，控制系统得到指令功率P_cmd，并通过数据传输装置发送给储能装置，由储能装置输出指令功率；所述的辅助调频系统包括控制系统与储能装置；

所述步骤1)中，采用基于储能装置荷电状态的方法确定储能装置需要输出的有功功率P_cmd,0的过程如下：首先，获得其中间功率：

P_cmd,1＝P_AGC-P_GEN，

然后，继续对P_cmd,1采用限幅运算，得到P_cmd,0，其限幅区间与储能装置荷电状态相关；

采用史密斯预估器对辅助调频系统时滞进行补偿，得到对储能装置的功率指令P_cmd：

其中，s为拉普拉斯算子，K_P和K_I为比例积分控制器的比例参数和积分参数，P_feedback为含补偿功率反馈量，τ为辅助调频系统等效时滞，H(s)为辅助调频系统等效传递函数。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将储能装置荷电状态分为三个区间，分别为低区间[SOC_low1,SOC_up1]，中区间[SOC_low2,SOC_up2]与高区间[SOC_low3,SOC_up3]，在低区间储能装置输出有功功率限幅区间为[-P_max,P_max/k₁],在中区间储能装置输出有功功率限幅区间为[-P_max,P_max]，在高区间储能装置输出有功功率限幅区间为[-P_max/k₂,P_max]；其中，SOC_low1SOC_up1SOC_low2SOC_up2SOC_low3SOC_up3为判断荷电状态区间的参数，P_max为储能最大充放电功率，k₁为低区间充放电限幅控制系数，k₂为高区间充放电限幅控制系数。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述的k₁和k₂根据辅助调频收益最大化目标，采用启发式算法优化计算获得。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述的控制系统在不同荷电状态区间切换时采用滞回控制方法。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述的滞回控制方法为：

控制系统默认SOC处于中区间，在辅助调频系统启动后，控制系统会以滞回的方式确定储能装置SOC所处区间，即当满足SOC处于中区间且SOCSOC_up1时从中区间切换到低区间，当满足SOC处于中区间且SOCSOC_low3时从中区间切换到高区间，当满足SOC处于低区间且SOCSOC_low2时从低区间切换到中区间，当满足SOC处于高区间且SOCSOC_up2时从高区间切换到中区间。