辅助火电机组调频的储能控制技术应用及实践

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.04.011

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (4): 71-77.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.04.011

辅助火电机组调频的储能控制技术应用及实践

王浩燃, 刘怀照, 沈志广, 张宁远, 陈尚尚

许昌许继电科储能技术有限公司, 河南许昌 461000

收稿日期:2024-12-25 出版日期:2025-04-30 发布日期:2025-06-04
作者简介:王浩燃(1995—),男,主要从事电力系统稳定控制技术、系统开发及应用技术研究工作。|刘怀照(1982—),男,高级工程师,主要从事储能系统集成技术、电力系统运行稳定控制技术的研究与应用工作。|沈志广(1982—),男,高级工程师,主要从事储能监控系统设计与开发工作。

Application and Practice of Energy Storage Control Technology for Assiting Thermal Unit Frequency Regulation

WANG Haoran, LIU Huaizhao, SHEN Zhiguang, ZHANG Ningyuan, CHEN Shangshang

Xuchang XJ Dianke Energy Storage Technology Co., Ltd., Xuchang 461000, China

Received:2024-12-25 Online:2025-04-30 Published:2025-06-04

摘要/Abstract

摘要：

目前,新能源接入比例的持续增加,使得电网调频需求日益增长。为充分挖掘电池储能系统(BESS)在提升传统火电机组调频性能方面的应用潜力,提出一种针对长时间运行系统调频指标优化的分段式控制策略及荷电状态(SOC)维护策略。所提策略与传统差额控制策略以及机组历史综合调频性能指标k的对比分析结果显示,在全天超20 h的运行时长条件下,所提策略的综合调频性能指标依旧能达到2.0以上,明显优于火电机组单独调频的0.8以及传统差额控制策略的1.2,验证了所提控制策略的有效性,对后续的工程实践具有重要的借鉴意义。

关键词: 调频性能, 电池储能系统, 控制技术, 工程应用

Abstract:

At present, the increasing integration of new energy sources is leading to an increasing demand for grid frequency regulation. In order to fully explore the potential of battery energy storage system(BESS)in improving the frequency regulation performance of traditional thermal power units, a segmented control strategy and a state of charge (SOC) maintenance strategy are proposed for optimizing the frequency regulation index of long-term operating systems. The comparative analysis of the proposed strategy with the traditional differential control strategy and the historical comprehensive frequency regulation performance indicators k of the unit shows that under the condition of an operation duration of more than 20 hours throughout the day, the proposed strategy can still achieve a comprehensive frequency regulation performance indicator of 2.0 or above which is significantly better than the 0.8 for the individual frequency regulation of thermal power units and the 1.2 for the traditional differential control strategy. This verifies the effectiveness of the proposed strategy and has important reference significance for subsequent engineering practices.

Key words: frequency modulation performance, battery energy storage system BESS, control technology, engineering application

中图分类号:

TM621

王浩燃, 刘怀照, 沈志广, 张宁远, 陈尚尚. 辅助火电机组调频的储能控制技术应用及实践[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(4): 71-77.

WANG Haoran, LIU Huaizhao, SHEN Zhiguang, ZHANG Ningyuan, CHEN Shangshang. Application and Practice of Energy Storage Control Technology for Assiting Thermal Unit Frequency Regulation[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(4): 71-77.

图/表 11

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图2

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表1

图8

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参考文献 22

[1]	白忠彬. 多尺度灵活性资源博弈下风电场储能容量优化[J]. 电器与能效管理技术, 2023(5):79-88.
[2]	李建林, 梁策, 张则栋, 等. 新型电力系统下储能政策及商业模式分析[J]. 高压电器, 2023, 59(7):104-116.
[3]	王俊杰, 孙嘉, 徐猛, 等. 电源侧储能参与电网调频的容量配置研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020(10):84-89.
[4]	徐子韬, 王志昊, 张宁, 等. 面向多时间尺度的新型电力系统电力电量平衡方法研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2025, 46(2):15-25,36.
[5]	程松, 周鑫, 任景, 等. 面向新型能源体系的电力市场机制发展趋势研究[J]. 广东电力, 2023, 36(11):29-40.
[6]	丁冬, 刘宗歧, 杨水丽, 等. 基于模糊控制的电池储能系统辅助AGC调频方法[J]. 电力系统保护与控制, 2015, 43(8):81-87.
[7]	《电力系统调频与自动发电控制》编委会. 电力系统调频与自动发电控制[M]. 北京: 中国电力出版社,2008:73-92.
[8]	谢志佳, 王佳蕊, 李德鑫, 等. 储能系统参与电力系统调频经济性评估研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020(5):14-20.
[9]	李建林, 姜冶蓉, 马速良, 等. 新型电力系统下分布式储能应用场景与优化配置[J]. 高电压技术, 2024, 50(1):30-41.
[10]	王放放, 杨鹏威, 赵光金, 等. 新型电力系统下火电机组灵活性运行技术发展及挑战[J]. 发电技术, 2024, 45(2):189-198. doi: 10.12096/j.2096-4528.pgt.23079
[11]	谢惠藩, 王超, 刘湃泓, 等. 南方电网储能联合火电调频技术应用[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(4):172-179.
[12]	周涛, 向永建, 杜可可, 等. 风机与储能参与电网调频协调控制技术综述[J]. 浙江电力, 2024, 43(7):45-55.
[13]	雷博, 吴越, 史尤杰, 等. 液冷式锂电池储能系统高倍率调频应用研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2024, 45(3):159-166.
[14]	蔡新雷, 董锴, 孟子杰, 等. 基于优化动态分组技术的电池储能电站跟踪AGC指令控制策略[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(5):1475-1481. doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0619
[15]	陈雪梅, 陆超, 刘杰, 等. 考虑调频性能考核的储能-机组联合调频控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(10):3383-3391.
[16]	李飞. 储能系统辅助火电机组调频的建模及控制策略研究[D]. 北京: 华北电力大学(北京), 2017.
[17]	孙冰莹, 杨水丽, 刘宗歧, 等. 辅助单台火电机组AGC的电池储能系统双层优化配置方法[J]. 电力系统自动化, 2019, 43(8):69-76.
[18]	黄思林, 肖华宾, 黄常抒, 等. 高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(11):3583-3593. doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0241
[19]	刘志成, 彭道刚, 赵慧荣, 等. 基于改进权重因子的火储联合调频综合性能评估[J]. 电力系统自动化, 2023, 47(2):154-163.
[20]	陈沛, 张新松, 郭晓丽, 等. 考虑AGC指令随机特性的火-储混合电站二次调频研究[J]. 电力系统保护与控制, 2023, 51(12):168-177.
[21]	南方电网公司.南方区域AGC发电单元调频指标计算规范(2019版)[Z].2019.
[22]	南方电网公司电力调度控制中心.南方区域调频辅助服务市场交易实施细则(2023年版)[Z].2023.

系统参数	数值	系统参数	数值
SOC维护上限/%	95	控制精度死区/MW	5
SOC维护下限/%	5	功率回调步长/
功率响应死区/MW	5	(MW·min^-1)	5

系统调频指标	优化前	优化后
k	0.63~1.04	1.79~2.67
k₁	0.34~1.20	2.66~3.64
k₂	0.97~0.98	0.97~0.98
k₃	0.85~0.86	0.85~0.86

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[1]	叶泓伟, 缪希仁, 张琳辉, 庄胜斌. 低压交流电磁电器集成技术综述[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(1): 8-15.
[2]	万陆峰, 徐玉珍. 基于线性自抗扰改进单周期控制[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(4): 19-27.
[3]	张林, 殷啸秋. 计及双向互动的大用户用电负荷智能化控制研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(2): 21-26.
[4]	赵静, 万瑞妮, 郭敏, 朱月. 电池储能系统在并网风电场运行中的协调控制研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 71-76.