储能系统与火电机组联合参与二次调频的控制策略与系统

1. 痛点问题

储能系统与发电机组联合参与电网二次调频是目前已商业化应用的储能运营模式。以锂电池为代表的储能系统具有响应速度快、双向功率调节精度高的优点，投资较小规模的储能系统就可以使得火电机组的调频性能得到明显提升，在按性能指标计算补偿费用的调频辅助服务竞争中具有明显优势，可以获得可观的收益。为节约投资成本，通常配置储能系统的功率仅为火电机组额定容量的3~5%，储能按额定功率持续放电的时间不到1小时。

目前储能系统基本采用“外挂”的形式与火电机组联合调频，储能系统需根据火电机组运行情况优化自身的充放电功率。由于储能系统能量受限，剩余电量可能处于过高或过低的状态而影响其可用性和使用寿命。在储能进行能量恢复的时段，无法有效跟踪电网的调频指令。由于电网调度发送给发电机组的调频信号是随机的，因此储能系统需要有智能的自适应控制策略。

2. 解决方案

本项目技术成果针对电网调度AGC指令的特点和火电机组的运行特性，通过设计储能系统与火电机组联合运行方案，综合考虑储能系统的运行状态和约束，实现储能系统与火电机组联合的优化控制。

随着新能源发电占比的不断提升，电力系统维持发电和用电平衡难度的随之增大，在火电厂内安装储能系统以提高调频性能有望成为参与调频电厂的“标配”。目前，大量的火电机组尚未加装储能系统。本技术为火电厂与储能系统联合运行开发了先进的运行控制方案和软件系统，可以更好地利用储能资源。

1）推广应用本技术；

2）升级所提出的储能控制策略与所开发的储能运行控制系统，适用于更多的储能调频、储能优化运行场景。

与现有的火电厂调频储能电站的联合运行方案和控制策略相比，本系统能够在保证联合调频性能指标的同时，实现储能系统SOC均衡控制、降低平均每日充放电电量，减少电池储能系统每日的运行和寿命折旧成本。

基于本技术开发的储能运行控制系统已应用于三个电池储能系统与火电机组联合调频项目，储能投运后火电机组调频性能指标提升明显，储能系统调频收益显著。