基于响应时滞的电池储能模型的调频方法和装置与流程

本技术涉及电力，具体而言，涉及一种基于响应时滞的电池储能模型的调频方法和装置。

背景技术：

1、为了应对短周期内的电网负荷变化的扰动，现有技术中，需要频繁调整火电机组的出力功率以实现对电网进行调频的目的。而火电机组存在响应时滞，其中，火电机组的响应时滞是指火电机组从接收到输入信号到产生输出信号所需要的时间，在火电机组的响应时滞较长并且电网负荷的变化周期较短的情况下，由于火电机组受惯性影响较大，其实际的出力调整往往滞后于负荷扰动，因此，基于传统火电机组一次、二次调频的方法对电网进行调频，甚至会出现火电机组对电网频率进行反向调节的问题，进而使电网频率的偏差进一步增大，从而造成现有技术中对电网进行调频的精度低的技术问题。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于响应时滞的电池储能模型的调频方法和装置，以至少解决现有技术中基于传统调频方法进行调频，由于火电机组存在响应时滞所造成的调频精度低的技术问题。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种基于响应时滞的电池储能模型的调频方法，包括：获取电网在当前时刻的实际负荷扰动功率，其中，实际负荷扰动功率用于表征电网的能量需求的变化值；通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率，其中，联合调频控制器用于处理火电机组的响应时滞对电网调频造成的频率偏差，目标偏差值用于表征电网的实际频率与预设频率之间的偏差值，储能功率用于表征电池储能模型中的电池充电或放电的速度；通过电池储能模型依据目标偏差值和储能功率对电网进行调频控制。

3、可选地，在获取电网在当前时刻的实际负荷扰动功率之后，基于响应时滞的电池储能模型的调频方法还包括：将实际负荷扰动功率输入至火电机组，并且获取火电机组的参数信息，其中，参数信息至少包括火电机组的延时系数、爬坡率、转动惯量系数以及负荷阻尼系数；依据参数信息和实际负荷扰动功率确定第一偏差值，其中，第一偏差值用于表征实际负荷扰动功率对电网进行扰动所导致的电网频率的偏差值；依据第一偏差值确定火电机组的出力功率，其中，出力功率用于表征火电机组做功所产生的能量值。

4、可选地，在获取电网在当前时刻的实际负荷扰动功率之后，基于响应时滞的电池储能模型的调频方法还包括：获取预设历史时间段内实际负荷扰动功率对应的第一曲线，其中，第一曲线用于表征预设历史时间段内的实际负荷扰动功率的大小的变化信息；通过对第一曲线进行傅里叶分析，得到负荷扰动频谱图，其中，负荷扰动频谱图用于表征预设历史时间段内的实际负荷扰动功率对应的频率的分布范围；获取负荷扰动频谱图对应的目标分析结果，其中，目标分析结果用于表征负荷扰动频谱图中的分布密集的频率的信息。

5、可选地，在通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率之前，基于响应时滞的电池储能模型的调频方法还包括：依据实际负荷扰动功率、火电机组的出力功率确定第二曲线，其中，第二曲线用于表征火电机组的传递函数的相频特性；依据实际负荷扰动功率、火电机组的出力功率以及目标分析结果确定第三曲线，其中，第三曲线用于表征联合调频控制器的传递函数的相频特性；依据目标分析结果、第二曲线以及第三曲线确定联合调频控制器的第一控制参数和第二控制参数，其中，第一控制参数用于表征第三曲线的极点的角频率，第二控制参数为联合调频控制器的品质因数。

6、可选地，通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率，包括：依据联合调频控制器的第一控制参数、第二控制参数以及实际负荷扰动功率确定储能功率；依据电池储能模型的储能功率确定目标偏差值。

7、可选地，电池储能模型至少包括监控子模型、能量管理子模型、设备管理子模型以及功率转换子模型，其中，监控子模型用于对电池的soc值进行实时监控，能量管理子模型用于计算电池的soc值，设备管理子模型至少包括l个具有串并联结构的电池，l为正整数，功率转换子模型用于对储能功率进行pcs功率转换。

8、可选地，在通过电池储能模型依据目标偏差值和储能功率对电网进行调频控制的过程中，基于响应时滞的电池储能模型的调频方法还包括：依据电池的soc值确定剩余调频容量，其中，剩余调频容量用于表征电池储能模型的剩余可充电量或剩余可放电量；检测电池储能模型的剩余调频容量是否充足；在剩余调频容量充足的情况下，控制电池储能模型对电网进行调频控制；在剩余调频容量不足的情况下，禁止电池储能模型对电网进行调频控制。

9、根据本技术的另一个方面，还提供了一种基于响应时滞的电池储能模型的调频装置，包括：第一获取单元，用于获取电网在当前时刻的实际负荷扰动功率，其中，实际负荷扰动功率用于表征电网的能量需求的变化值；第一确定单元，用于通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率，其中，联合调频控制器用于处理火电机组的响应时滞对电网调频造成的频率偏差，目标偏差值用于表征电网的实际频率与预设频率之间的偏差值，储能功率用于表征电池储能模型中的电池充电或放电的速度；控制单元，用于通过电池储能模型依据目标偏差值和储能功率对电网进行调频控制。

10、根据本技术的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品中存储有计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机程序产品执行上述任意一项的基于响应时滞的电池储能模型的调频方法。

11、根据本技术的另一个方面，还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述任意一项的基于响应时滞的电池储能模型的调频方法。

12、在本技术中，首先获取电网在当前时刻的实际负荷扰动功率，其中，实际负荷扰动功率用于表征电网的能量需求的变化值，之后，通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率，其中，联合调频控制器用于处理火电机组的响应时滞对电网调频造成的频率偏差，目标偏差值用于表征电网的实际频率与预设频率之间的偏差值，储能功率用于表征电池储能模型中的电池充电或放电的速度，然后，通过电池储能模型依据目标偏差值和储能功率对电网进行调频控制。

13、由上述内容可知，本技术的技术方案中引入了联合调频控制器和电池储能模型，本技术首先通过联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率，而联合调频控制器能够作为全通滤波器来处理火电机组的响应时滞所造成的频率偏差，之后，本技术通过电池储能模型依据所述目标偏差值和所述储能功率对所述电网进行调频控制，与传统技术相比，本技术的技术方案中的调频信号不是火电机组的一次调频信号或二次调频信号，而是电池储能模型的输入信号，即依据全通滤波器所分配的相位功率偏差所生成的调频信号，此时，电池储能模型作为相移器承担了全通滤波器所分配的相位功率偏差，实现了降低火电机组的响应时滞带来的调频误差的目的。

14、由此可见，本技术采用联合调频控制器依据实际负荷扰动功率确定目标偏差值和电池储能模型的储能功率的方式，通过电池储能模型对电网进行调频，达到了降低火电机组的响应时滞带来的调频误差的目的，从而实现了提高后续通过电池储能模型对电网进行调频控制的精度的技术效果，进而解决了现有技术中基于传统调频方法进行调频，由于火电机组存在响应时滞所造成的调频精度低的技术问题。