本發明屬于發電機組的智能控制領域，具體涉及一種面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法及系統。

背景技術：

1、儲能發電機組是一種將儲能裝置與發電機組相結合的新型能源設備，它在現代電力系統中扮演著至關重要的角色，特別是在提高電網的穩定性和可靠性方面。儲能發電機組的工作原理相對簡單而高效。在電力需求低時，多余的電力被儲存到儲能單元中。當電力需求增加時，控制系統啟動發電機組，將儲能單元中的能量轉換為電能并供應給負載。同時，控制系統會根據電網的穩定性和可靠性需求調整發電機組的轉速和輸出功率。

2、儲能發電機組的轉速調配控制是現代電力系統中的一個重要技術，它主要應用于提高電網的穩定性和可靠性。以下是面向于儲能發電機組的轉速調配控制的背景：

3、問題一頻率穩定性問題：隨著新能源(如風電和光伏)在電力系統中的比例增加，電力系統的頻率穩定性面臨更大的挑戰"。這些新能源的輸出功率具有波動性和隨機性，導致電網內的實時發電量與負荷需求不平衡，進而影響系統頻率的穩定。問題二慣量支撐不足：傳統慣量支撐資源稀缺，慣量水平評估難度加大，多種頻率調整資源協調難度增加，使得系統在擾動下的頻率變化率增加、頻率最低點降低、穩態頻率偏差增大，發生頻率失穩問題更頻繁。

4、所以，亟待研制出一種面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法及系統?，以解決上述問題與挑戰，實現儲能發電機組的高效安全運行。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法及系統，具有快速、精確調節的特點，其調頻效果是傳統燃煤機組的20倍。面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法及系統可以在短時間內提供或吸收大量電能從而迅速平衡電網內的功率波動，維持系統頻率的穩定。

2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

3、面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，包括第一相加模塊、第一相減模塊、第一切換模塊、第二相減模塊、第二切換模塊、第一大于模塊、第一或模塊、第二大于模塊、第二或模塊、第三切換模塊、第四切換模塊、第三或模塊、第五切換模塊、第四或模塊、第一sr模塊、第一非模塊和第四或模塊；

4、第一相加模塊的輸出端和第一或模塊分別對應連接至第一切換模塊的“pv1”端和“s”端；第二相減模塊的輸出端分別連接至第一大于模塊和第二大于模塊，第一大于模塊的輸出端連接至第一或模塊；第二大于模塊的輸出端連接至第二或模塊；第一相減模塊的輸出端、第一切換模塊的輸出端和第二或模塊的輸出端分別對應連接至第二切換模塊的“pv1”端、“pv2”端、“s”端；第二切換模塊的輸出端、第五切換模塊的輸出端和第三或模塊的輸出端分別對應連接至第三切換模塊的“pv1”端、“pv2”端、“s”端；第一sr模塊的輸出端連接至第一非模塊；第一非模塊的輸出端連接至第四或模塊；第三切換模塊的輸出端和第四或模塊的輸出端分別對應連接至第四切換模塊的“pv2”端和“s”端；第四切換模塊的輸出端和第四或模塊的輸出端分別對應連接至第五切換模塊的“pv2”端和“s”端；第五切換模塊的輸出端連接至儲能發電機組給定轉速值。

5、本發明進一步的改進在于，升速率計算值和給定轉速都連接至第一相加模塊，給定轉速還連接至第一切換模塊的“pv2”端；

6、給定轉速和目標轉速都連接至第二相減模塊。

7、本發明進一步的改進在于，同期增連接至第一或模塊，同期減連接至第二或模塊；同期增和同期減還都連接至第三或模塊。

8、本發明進一步的改進在于，實際轉速連接至第四切換模塊的“pv1”端；deh在手動方式和摩檢投入都連接至第四或模塊。

9、本發明進一步的改進在于，儲能發電機組運行和汽機已跳閘分別連接至第一sr模塊的“s”端和“r”端；opc動作和儲能發電機組已并網都連接至第四或模塊。

10、面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，該方法基于所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，包括：

11、計算第一切換模塊的實際控制值，當同期增為1，或給定轉速與目標轉速的相減值大于-0.1時，則第一切換模塊輸出為升速率計算值和給定轉速相加后的輸出值；反之，則第一切換模塊輸出為給定轉速。

12、本發明進一步的改進在于，還包括：

13、計算第二切換模塊的實際控制值，當同期減為1，或給定轉速與目標轉速的相減值大于0.1時，則第二切換模塊輸出為升速率計算值和給定轉速相減后的輸出值；反之，則第二切換模塊輸出為第一切換模塊的輸出值。

14、本發明進一步的改進在于，還包括：

15、計算第三切換模塊的實際控制值，當同期增為1或同期減為1時，則第三切換模塊輸出為第二切換模塊的輸出值；反之，則第三切換模塊輸出為第五切換模塊的輸出值。

16、本發明進一步的改進在于，還包括：

17、計算第四切換模塊的實際控制值，當deh在手動方式為1，或摩檢投入為1，或儲能發電機組運行為1時，則第四切換模塊的輸出為實際轉速；反之，則第四切換模塊的輸出為實際轉速的輸出值。

18、本發明進一步的改進在于，還包括：

19、計算第五切換模塊的實際控制值，當opc動作為1或儲能發電機組已并網為1時，則第五切換模塊的輸出端為3000；反之，則第五切換模塊的輸出端為第四切換模塊的輸出值；最終計算得到儲能發電機組給定轉速值。

20、與現有技術相比，本發明至少具有以下有益的技術效果：

21、本發明提供的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，采用了儲能系統可以與燃煤發電機組聯合響應agc調頻調度指令，通過協調控制策略實現調頻目標，這種面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統可以提高系統的調頻性能，同時避免對機組安全運行造成影響。具體來說，該系統能夠實時監測電網頻率的波動情況，并基于先進的預測算法和數據分析技術，提前預判調頻需求。隨后，通過精心設計的協調控制策略，系統能夠智能地分配調頻任務給儲能系統和燃煤發電機組。儲能系統憑借其快速響應的特性，可以迅速調整輸出功率以平抑頻率的短期波動；而燃煤發電機組則負責提供更長時間尺度的頻率支撐。這種分工合作的方式不僅顯著提高了整個系統的調頻性能，使得電網頻率能夠更加穩定地維持在允許范圍內，還最大程度地減少了對燃煤發電機組安全運行的影響，延長了其使用壽命并降低了運維成本。

22、本發明提供的面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，采用了模擬儲能發電機組的轉動慣量，儲能系統可以提供類似于傳統電源的慣性響應，從而參與電網的一次調頻，這種方法有助于減小電網頻率的最大偏差，并加快響應速度。

23、綜上，本發明所述的儲能發電機組轉速調配控制方法及系統，不僅從技術層面解決了新能源并網帶來的頻率穩定性問題，還充分考慮了政策和市場因素，通過儲能技術的合理應用，有效提高了電力系統的整體穩定性和可靠性，為構建更加綠色、智能、靈活的電力系統提供了有力支撐。

技術特征：

1.面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，其特征在于，包括第一相加模塊（013）、第一相減模塊（014）、第一切換模塊（015）、第二相減模塊（016）、第二切換模塊（017）、第一大于模塊（018）、第一或模塊（019）、第二大于模塊（020）、第二或模塊（021）、第三切換模塊（022）、第四切換模塊（023）、第三或模塊（024）、第五切換模塊（025）、第四或模塊（026）、第一sr模塊（027）、第一非模塊（028）和第四或模塊（029）；

2.根據權利要求1所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，其特征在于，升速率計算值（001）和給定轉速（002）都連接至第一相加模塊（013），給定轉速（002）還連接至第一切換模塊（015）的“pv2”端；

3.根據權利要求2所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，其特征在于，同期增（004）連接至第一或模塊（019），同期減（005）連接至第二或模塊（021）；同期增（004）和同期減（005）還都連接至第三或模塊（024）。

4.根據權利要求3所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，其特征在于，實際轉速（006）連接至第四切換模塊（023）的“pv1”端；deh在手動方式（007）和摩檢投入（008）都連接至第四或模塊（026）。

5.根據權利要求4所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，其特征在于，儲能發電機組運行（009）和汽機已跳閘（010）分別連接至第一sr模塊（027）的“s”端和“r”端；opc動作（011）和儲能發電機組已并網（012）都連接至第四或模塊（029）。

6.面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，其特征在于，該方法基于權利要求5所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制系統，包括：

7.根據權利要求6所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，其特征在于，還包括：

8.根據權利要求7所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，其特征在于，還包括：

9.根據權利要求8所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，其特征在于，還包括：

10.根據權利要求9所述的面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法，其特征在于，還包括：

技術總結
本發明公開了面向于儲能發電機組的轉速調配控制方法及系統，該系統包括第一相加模塊、第一相減模塊、第一切換模塊、第二相減模塊、第二切換模塊、第一大于模塊、第一或模塊、第二大于模塊、第二或模塊、第三切換模塊、第四切換模塊、第三或模塊、第五切換模塊、第四或模塊、第一SR模塊、第一非模塊和第四或模塊；該方法包括：計算第一切換模塊的實際控制值，當同期增為1，或給定轉速與目標轉速的相減值大于?0.1時，則第一切換模塊輸出為升速率計算值和給定轉速相加后的輸出值；反之，則第一切換模塊輸出為給定轉速。本發明具有快速、精確調節的特點，其調頻效果是傳統燃煤機組的20倍。

技術研發人員：吳青云,譚祥帥,陳志剛,高奎,趙暉,王海濤,劉世雄,王航飛,劉帥,姚智,王佳輝,郭云飛,李昭,趙威,石啟凡,郭嘉豪,黨浩予,景朝陽,蔡晨宇,王裕陽
受保護的技術使用者：西安熱工研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24