本技術(shù)涉及火電機(jī)組儲(chǔ)能調(diào)頻，特別是一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、頻率是用來(lái)描述電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要參數(shù)，頻率調(diào)整是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率，實(shí)現(xiàn)維持電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的目的。當(dāng)系統(tǒng)頻率出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，日常生產(chǎn)生活將會(huì)受到嚴(yán)重影響?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)通常采用自動(dòng)發(fā)電控制（agc）系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行調(diào)頻，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)頻率變化，并自動(dòng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率，以保持頻率的穩(wěn)定。此外，隨著可再生能源的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)調(diào)頻難度也在逐漸增加，因此需更加先進(jìn)的調(diào)頻資源和策略來(lái)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

2、隨著可再生能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題日益突出，而儲(chǔ)能技術(shù)以其快速響應(yīng)和調(diào)節(jié)精度高的特點(diǎn)，為電力系統(tǒng)輔助調(diào)頻提供了新的解決方案。通過(guò)合理配置儲(chǔ)能裝置，可以有效地平抑功率波動(dòng)，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。儲(chǔ)能技術(shù)參與電力系統(tǒng)輔助調(diào)頻，對(duì)于保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)可再生能源的發(fā)展具有重要意義。

3、目前國(guó)內(nèi)火電機(jī)組儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目已有一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，現(xiàn)有諸如珠海和山西在內(nèi)的儲(chǔ)能輔助調(diào)頻試點(diǎn)基地,并且整體運(yùn)行效果良好,但系統(tǒng)方案仍然具有優(yōu)化空間，目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能參與調(diào)頻多是以電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定為主要指標(biāo)。而忽略了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量衰減，無(wú)法較好的平衡電池使用壽命和電力系統(tǒng)頻率之間的關(guān)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，提供了儲(chǔ)能參與輔助調(diào)頻的系統(tǒng)模型，增加了系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性；提供了一種儲(chǔ)能控制模塊，有效降低了電池儲(chǔ)能單元的容量衰減，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，包括220kv母線、主變壓器、發(fā)電機(jī)、第一高廠變、第二高廠變、n個(gè)第一儲(chǔ)能箱式變壓器、n個(gè)第二儲(chǔ)能箱式變壓器、第一電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、第二電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、第一母線a段、第一母線b段、第二母線、第三母線a段、第三母線b段、第四母線、多個(gè)母聯(lián)斷路器、多個(gè)儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)；

3、所述第一電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能箱式變壓器和儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)與第二廠用高壓母線連接；

4、所述第二電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能箱式變壓器和儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)與第四廠用高壓母線連接；

5、所述第二廠用高壓母線通過(guò)第五母聯(lián)斷路器和第一進(jìn)線斷路器與第一母線a段相連接；

6、所述第二廠用高壓母線通過(guò)第四母聯(lián)斷路器和第二母聯(lián)斷路器與第三母線a段相連接；

7、所述第四廠用高壓母線通過(guò)第一母聯(lián)斷路器和第三母聯(lián)斷路器與第一母線b段相連接；

8、所述第四廠用高壓母線通過(guò)第六母聯(lián)斷路器和第二進(jìn)線斷路器與第三母線b段相連接；

9、所述第一高廠變通過(guò)第一廠用斷路器與第一母線a段相連接；

10、所述第一高廠變通過(guò)第二廠用斷路器與第一母線b段相連接；

11、所述第二高廠變通過(guò)第三廠用斷路器與第三母線a段相連接；

12、所述第二高廠變通過(guò)第四廠用斷路器與第三母線b段相連接；

13、所述主變壓器通過(guò)第一并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、第二并網(wǎng)開(kāi)關(guān)與220kv母線相連接。

14、在一較佳的實(shí)施例中：

15、所述第一母線a段、第一母線b段、第二母線、第三母線a段、第三母線b段、第四母線均為6.6kv母線。

16、在一較佳的實(shí)施例中：

17、多個(gè)電池儲(chǔ)能單元組成一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，每個(gè)所述電池儲(chǔ)能單元分別設(shè)置一個(gè)所述的電池儲(chǔ)能箱式變壓器；

18、通過(guò)所述儲(chǔ)能箱式變壓器，將電池儲(chǔ)能系統(tǒng)接入廠用高壓母線。

19、在一較佳的實(shí)施例中：

20、所述第一電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以及第二電池儲(chǔ)能系統(tǒng)均包含：儲(chǔ)能系統(tǒng)變流柜、dc/ac變流器、儲(chǔ)能控制系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能單元；其中：

21、所述儲(chǔ)能系統(tǒng)變流柜，用于電池儲(chǔ)能輸出能量的變壓入網(wǎng)；

22、所述dc/ac變流器，用于電池儲(chǔ)能輸出的直流與交流的轉(zhuǎn)換；

23、所述儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元出力的控制；

24、所述電池儲(chǔ)能單元，用于提供快速、穩(wěn)定的能量輸出。

25、在一較佳的實(shí)施例中，所述的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)包含：信號(hào)分配模塊、信號(hào)分析模塊、儲(chǔ)能控制模塊、電池儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、事件記錄模塊、dcs系統(tǒng)；

26、所述信號(hào)分配模塊，將下達(dá)的發(fā)電指標(biāo)以信號(hào)的形式分配給火電機(jī)組和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)不同供能單元的發(fā)電行為；

27、所述信號(hào)分析模塊，用于解析分配到電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)電指標(biāo)，包含電力系統(tǒng)頻率指標(biāo)；

28、所述儲(chǔ)能控制模塊，用于接收儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊所傳輸?shù)碾姵貎?chǔ)能的狀態(tài)信息，用于接收分配給電池儲(chǔ)能的發(fā)電信號(hào)信息，結(jié)合電池儲(chǔ)能的容量衰減特性，結(jié)合上述電池儲(chǔ)能狀態(tài)和特性控制電池儲(chǔ)能單元的充放電行為，包括控制電池儲(chǔ)能單元充放電的電流以及電壓的大?。?/p>

29、所述電池儲(chǔ)能單元，為電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定提供有功支撐；

30、所述儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，具體包含電池儲(chǔ)能運(yùn)行時(shí)的動(dòng)作電流電壓，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行的溫度，電池儲(chǔ)能充放電的深度，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)，將監(jiān)測(cè)的電池儲(chǔ)能單元的荷電狀態(tài)信息傳入儲(chǔ)能控制模塊，用于后續(xù)判斷電池儲(chǔ)能是否動(dòng)作的重要指標(biāo)；

31、所述事件記錄模塊，作用在于接收電池儲(chǔ)能單元的充電以及放電行為，并進(jìn)行保存，記錄各個(gè)電池儲(chǔ)能單元的充放電電流以及電壓，記錄電池儲(chǔ)能單元的故障情況，以便后續(xù)維修時(shí)查閱；

32、所述dcs系統(tǒng)，用于控制和查閱電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和接收電池儲(chǔ)能的警報(bào)信息予以顯示，并通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池儲(chǔ)能單元的控制。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

34、（1）本實(shí)用新型提供的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)提供了儲(chǔ)能輔助參與調(diào)頻的具體系統(tǒng)，能夠有效發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)快速放電的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)越限的頻率快速恢復(fù)到設(shè)定值；

35、（2）本實(shí)用新型提供的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，充分考慮了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量衰減特性，涉及一個(gè)儲(chǔ)能控制模塊，能有效減小電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量衰減，維持電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定與電池儲(chǔ)能系統(tǒng)容量衰減之間的平衡；

36、（3）本實(shí)用新型提供的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，通過(guò)儲(chǔ)能系統(tǒng)的快速響應(yīng)，有效維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，降低了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)特征：

1.一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于：包括220kv母線、主變壓器、發(fā)電機(jī)、第一高廠變、第二高廠變、n個(gè)第一儲(chǔ)能箱式變壓器、n個(gè)第二儲(chǔ)能箱式變壓器、第一電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、第二電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、第一母線a段、第一母線b段、第二母線、第三母線a段、第三母線b段、第四母線、多個(gè)母聯(lián)斷路器、多個(gè)儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)包含：信號(hào)分配模塊、信號(hào)分析模塊、儲(chǔ)能控制模塊、電池儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、事件記錄模塊、dcs系統(tǒng)；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提出了一種火電機(jī)組儲(chǔ)能輔助調(diào)頻系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括：至少一個(gè)主變壓器，用作廠用電與電網(wǎng)側(cè)的連接；至少兩個(gè)高壓廠用變壓器,提供機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)用電;至少兩套儲(chǔ)能裝置,儲(chǔ)能裝置與高壓廠用變壓器相連,用于輔助機(jī)組參與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻；主要包含與儲(chǔ)能裝置相匹配的儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，儲(chǔ)能控制系統(tǒng)中包括信號(hào)分配模塊、信號(hào)分析模塊、儲(chǔ)能控制模塊、儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、事件記錄模塊，起到平衡電池儲(chǔ)能容量衰減與電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的作用；包含電廠分段母線；多個(gè)斷路器；多個(gè)DC/AC逆變器。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):可以增加調(diào)頻系統(tǒng)的備用容量,使電力系統(tǒng)的頻率偏差快速恢復(fù)到額定數(shù)值的同時(shí)延長(zhǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：楊勝,項(xiàng)雷軍,陳昱,高民昆,林時(shí)賢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華僑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240703
技術(shù)公布日：2025/5/15