【摘要】：基于火電機組和儲能系統(tǒng)在自動發(fā)電控制(AGC)調(diào)節(jié)上的互補特性,結(jié)合華北電網(wǎng)輔助服務(wù)補償?shù)膶嵺`,提出了一種儲能系統(tǒng)參與AGC的優(yōu)化配置方法。結(jié)合仿真工具,分析了火電與儲能的AGC容量比例與對應(yīng)的系統(tǒng)AGC控制效果的關(guān)系;進而在給定的全網(wǎng)AGC多運行目標(biāo)下,應(yīng)用線性規(guī)劃模型,提出了一種對不同AGC電源的容量進行優(yōu)化配置的建模方法。最后,以5機2儲能系統(tǒng)的簡化系統(tǒng)為例,對所提出的優(yōu)化模型進行驗證。算例結(jié)果表明,合理地利用儲能系統(tǒng)將有助于在技術(shù)和經(jīng)濟兩方面實現(xiàn)電力系統(tǒng)的AGC整體運行最優(yōu)。
【圖文】：

電機組２ｈ內(nèi)接收到的ＡＧＣ指令，大部分的指令過程是以一定的功率為基點，以分鐘為單位，進行上調(diào)和下調(diào)交替的頻繁調(diào)節(jié)過程。圖１火電機組接收的ＡＧＣ指令Ｆｉｇ．１ＡＧＣｓｉｇｎａｌｒｅｃｅｉｖｅｄｂｙａｔｈｅｒｍａｌｕｎｉｔ先進大規(guī)模儲能系統(tǒng)具有毫秒級精確控制充放電功率的能力，應(yīng)用于電網(wǎng)ＡＧＣ有著和常規(guī)調(diào)頻手段相比較為明顯的優(yōu)勢。發(fā)電機組是旋轉(zhuǎn)的大容量有功和無功發(fā)生裝置，而儲能系統(tǒng)可視為靜止的相對小容量的有功和無功發(fā)生器，兩者的主要區(qū)別在于其輸出功率調(diào)整范圍和響應(yīng)特性的不同，前者輸出功率調(diào)整范圍大、但響應(yīng)速度慢，而后者相對容量孝但響應(yīng)速度快。從電網(wǎng)調(diào)度層面，需將儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點整合到目前以常規(guī)機組為主的ＡＧＣ調(diào)度體系。儲能技術(shù)具有明顯優(yōu)勢的同時，也有不可回避的劣勢，即其有限的能量。由于儲能系統(tǒng)的標(biāo)稱能量與成本通常成正比，出于成本控制的考慮，應(yīng)用于ＡＧＣ目的的儲能系統(tǒng)通常以滿足ＡＧＣ能量需求為目的進行配置。在電網(wǎng)一定的ＡＧＣ調(diào)節(jié)需求下，當(dāng)增加儲能調(diào)頻容量，由有功調(diào)節(jié)速率和精度更好的儲能系統(tǒng)承擔(dān)一部分ＡＧＣ調(diào)節(jié)任務(wù)，能夠提高電網(wǎng)整體有功調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度，減少電網(wǎng)對火電機組的調(diào)節(jié)需求，進而減少火電機組總調(diào)節(jié)容量。但相對于儲能技術(shù)，火電機組具有無限的能量供應(yīng)。當(dāng)少量ＡＧＣ指令的單向調(diào)節(jié)持續(xù)時間過長的情況下，會出現(xiàn)儲能系統(tǒng)可用能量受到約束的狀況，這時火電機組需發(fā)揮能量支持的作用，共同完成電網(wǎng)ＡＧＣ的調(diào)節(jié)需求。因此，在選擇ＡＧＣ調(diào)節(jié)電源時，儲能系統(tǒng)不能配置過多，火電機組也不能配置過少，優(yōu)化ＡＧＣ資源配置，需合理利用不同ＡＧＣ電源的特性，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。華北

方案。在實時運行過程中，，持續(xù)對已選ＡＧＣ電源進行性能監(jiān)測，并將性能監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋于ＡＧＣ的日前計劃中，作為ＡＧＣ電源運行資格以及ＡＧＣ電源容量優(yōu)化的依據(jù)。圖２ＡＧＣ市場出清流程Ｆｉｇ．２ＣｌｅａｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＡＧＣｍａｒｋｅｔ首先，在日前計劃過程中，針對次日系統(tǒng)狀況進行ＡＧＣ運行仿真。電力系統(tǒng)ＡＧＣ運行仿真為時序仿真，以秒為仿真步長，能夠模擬電力系統(tǒng)在一定時間周期內(nèi)的ＡＧＣ調(diào)度運行的完整過程。圖３為ＡＧＣ仿真輸入及輸出的示意圖。該系統(tǒng)根據(jù)每一時刻預(yù)測或擬合的電網(wǎng)頻率及聯(lián)絡(luò)線功率狀況，根據(jù)一定的ＡＧＣ調(diào)度控制策略，分配有功調(diào)節(jié)指令至ＡＧＣ電源，并根據(jù)不同類型電源的調(diào)節(jié)特性，模擬響應(yīng)指令的出力過程。在完成指定周期模擬運行后，仿真將對全網(wǎng)以及各個電源的ＡＧＣ相關(guān)關(guān)鍵指標(biāo)進行統(tǒng)計。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對該類仿真系統(tǒng)有了一定的研究，并開發(fā)出相應(yīng)軟件系統(tǒng)［６－７］。圖３ＡＧＣ仿真系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．３ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆＡＧＣｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ該仿真的主要目的是獲得在不同的儲能和火電ＡＧＣ容量配比下，對應(yīng)的系統(tǒng)ＡＧＣ控制效果的函數(shù)關(guān)系。具體來講，在ＡＧＣ仿真中，將系統(tǒng)內(nèi)備選火電機組以及儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性作為ＡＧＣ仿真程序的電源輸入?yún)?shù)，包括可用調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度以及響應(yīng)時間等，該類信息是以長期實際運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，例如運行當(dāng)日的臨近前３０日的滾動平均值。仿真系統(tǒng)需將針對不同的儲能和火電調(diào)頻容量配比進行仿真，計算出相應(yīng)的系統(tǒng)ＡＧＣ運行綜合效果，例如反映頻率控制標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)ＣＰＳ１和ＣＰＳ２

【參考文獻】

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