CN115276130B - 一种风光储调频控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风光储调频控制方法、装置、存储介质及电子设备，该方法包括：基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率。本发明通过确定调频方式后依次确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率，实现抑制频率的下跌速率或上升速率。

Description

一种风光储调频控制方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本发明涉及新能源并网频率稳定技术领域，具体涉及一种风光储调频控制方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

随着新型电力***布局的逐步推进，风光储一体化电站建设不断提速，未来电力***的电源结构及运行特性将会发生显著变化，稳定支撑能力不足、多源调控能力不足等问题将不断凸显。但目前的调频控制方法大多是针对单风、单光、单储场站提出的，适用风光储一体化电站的调频控制方法相对较少，无法实现站内资源的梯次利用。而且现行的调频控制方法只提及如何抑制频率的下跌速率，但是对于如何抑制频率的上升速率研究较少。即目前风光储调频控制方法存在控制不全面且响应速度慢，还造成资源浪费的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风光储调频控制方法、装置、存储介质及电子设备，通过综合考虑风、光、储各自的响应时间、调频能力，实现对风光储一体化电站调频资源的梯次利用，以解决现有方法控制不全面且响应速度慢，还造成资源浪费的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种风光储调频控制方法，包括：基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率。

本发明实施例提供的风光储调频控制方法在确定进入一次调频后，根据频率变化率的大小确定降低有功功率或增发有功功率的调频方式，确定调频方式后依次确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率，实现抑制频率的下跌速率或上升速率，且调频首先利用储能进行调频可以提高响应速度，通过储能荷电状态和第一预设值的关系确定储能是否调频，减小对储能的损害，储能吸收有功功率和利用风机的转子转速暂时存储能量可以提高经济性，减少电能浪费。

结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，所述频率变化率为电站并网点频率和参考频率的差值；在确定调频方式之后，还包括：根据总惯量系数、总调频系数以及所述频率变化率确定一次调频所需调节的总有功功率。

本实施例通过总惯量系数、总调频系数以及频率变化率计算一次调频所需调节的总有功功率，可以进一步确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率。

结合第一方面，在第一方面的第二实施例中，所述当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率，包括：判断所述频率变化率是否大于零；当所述频率变化率大于零时，确定所述调频方式为降低有功功率；否则，确定所述调频方式为增发有功功率。

本实施例通过判断频率变化率是否大于零确定调频方式为降低有功功率还是增发有功功率，有利于确定储能、风机和光伏调频时降低有功功率还是增发有功功率。

结合第一方面的第一实施例，在第一方面的第三实施例中，所述当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，包括：判断储能荷电状态是否小于第一预设值；当所述储能荷电状态小于所述第一预设值时，判断总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能吸收有功功率；当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能吸收最大有功功率之后，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率；基于所述总有功功率与储能吸收最大有功功率、风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率。

本发明实施例在储能荷电状态小于第一预设值时确定储能调频以及储能吸收有功功率，之后根据风机转速确定风机降低有功功率，提高了确定风机降低有功功率的准确度，同时减少电能浪费，此外，利用总有功功率减去储能吸收最大有功功率与风机降低的有功功率之和的差值确定光伏降低有功功率，提高了光伏降低有功功率的准确度，减少光能浪费，有利于进行精确调频。

结合第一方面的第三实施例，在第一方面的第四实施例中，所述当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，还包括：若所述储能荷电状态大于等于所述第一预设值，储能不进入一次调频，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率；基于总有功功率与风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率。

本实施例在储能荷电状态大于等于第一预设值时确定储能不进入一次调频，根据风机转速确定风机降低有功功率，提高了确定风机降低有功功率的准确度，利用总有功功率减去风机降低的有功功率的差值确定光伏降低有功功率，提高了光伏降低有功功率的准确度，减少光能浪费，有利于进行精确调频。

结合第一方面的第一实施例，在第一方面的第五实施例中，所述当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率，包括：判断储能荷电状态是否大于第二预设值；当所述储能荷电状态大于所述第二预设值时，判断所述总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能输出有功功率；当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能输出最大有功功率之后，根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率；当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。

本发明实施例在储能荷电状态大于第二预设值时确定储能调频以及储能输出有功功率，之后根据风机转速确定风机增发有功功率，提高了确定风机增发有功功率的准确度。

结合第一方面的第五实施例，在第一方面的第六实施例中，所述当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率，还包括：若所述储能荷电状态小于等于第二预设值，储能不进入一次调频；根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率；当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。

本发明实施例在储能荷电状态小于等于第二预设值时确定储能不进入一次调频，根据风机转速确定风机增发有功功率，提高了确定风机增发有功功率的准确度。

本发明实施例第二方面提供一种风光储调频控制装置，包括：第一确定模块，用于基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；判断模块，用于当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；第二确定模块，用于当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；第三确定模块，用于当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率。

本发明实施例提供的风光储调频控制装置在确定进入一次调频后，根据频率变化率的大小确定降低有功功率或增发有功功率的调频方式，确定调频方式后依次确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率，实现抑制频率的下跌速率或上升速率，且调频首先利用储能进行调频可以提高响应速度，通过储能荷电状态和第一预设值的关系确定储能是否调频，减小对储能的损害，储能吸收有功功率和利用风机的转子转速暂时存储能量可以提高经济性，减少电能浪费。

本发明实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一可选实施方式所述的风光储调频控制方法。

本发明实施例第四方面提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一可选实施方式所述的风光储调频控制方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图2为本发明另一实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图3为本发明另一实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图4为本发明另一实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图5为本发明另一实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图6为本发明另一实施例中风光储调频控制方法的流程图；

图7为本发明另一实施例中风光储调频控制装置的结构框图；

图8为本发明实施例中提供的计算机可读存储介质的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种风光储调频控制方法，如图1所示，包括：

步骤101：基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频。在一实施例中，检测电站并网点频率f_g，预先设置对应的参考频率f_ref和一次调频死区f_d，电站并网点频率和对应的参考频率的差值为对应的频率变化率Δf，判断频率变化率Δf的绝对值是否大于一次调频死区f_d，当频率变化率的绝对值|Δf|大于一次调频死区f_d时，风光储一体化电站进入一次调频环节，当频率变化率的绝对值|Δf|小于等于一次调频死区时，重新检测电站并网点频率f_g，并继续根据上述方法判断电站是否进入一次调频。

步骤102：当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率。在一实施例中，预先设置频率变化率Δf的大小与调频方式的对应关系，计算频率变化率后，根据频率变化率Δf的大小与调频方式的对应关系判断调频方式为降低有功功率还是增发有功功率。

步骤103：当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率。具体地，第一预设值可以根据实际需要进行设置，例如设置第一预设值为储能荷电状态的最大值或者最大值的90％、80％、70％等。在一实施例中，当判断调频方式为降低有功功率时，检测储能荷电状态(State of Charge，SOC),根据储能荷电状态SOC和第一预设值的不同关系选择是否采用储能调频，当确定采用储能调频后，储能吸收有功功率，根据储能吸收的有功功率ΔP_se1计算风机降低的有功功率ΔP_{w_s}及光伏降低的有功功率ΔP_{pv_s}。

步骤104：当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率。具体地，第二预设值可以根据实际需要进行设置，例如设置第二预设值为储能荷电状态的最小值或最大值的5％、10％、20％等。在一实施例中，当判断调频方式为增发有功功率时，检测储能荷电状态SOC，根据储能荷电状态SOC和第二预设值的不同关系选择是否利用储能调频，确定储能进入一次调频后，储能输出有功功率，根据储能输出的有功功率ΔP_se2计算风机降低的有功功率ΔP_{w_s}。

本发明实施例提供的风光储调频控制方法在确定进入一次调频后，根据频率变化率的大小确定降低有功功率或增发有功功率的调频方式，确定调频方式后依次确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率，实现抑制频率的下跌速率或上升速率，且调频首先利用储能进行调频可以提高响应速度，通过储能荷电状态和第一预设值的关系确定储能是否调频，减小对储能的损害，储能吸收有功功率和利用风机的转子转速暂时存储能量可以提高经济性，减少电能浪费。

在一实施例中，在确定调频方式之后，还包括：根据总惯量系数、总调频系数以及频率变化率确定一次调频所需调节的总有功功率。在一实施例中，根据总惯量系数、总调频系数以及频率变化率计算一次调频所需调节的总有功功率ΔP可以采用如下的公式：

其中，k₁、k₂分别为电站总惯量系数、总调频系数,ΔP为一次调频所需调节的总有功功率，Δf为频率变化率。

本实施例通过总惯量系数k₁、总调频系数k₂以及频率变化率Δf计算一次调频所需调节的总有功功率ΔP，可以进一步确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率。

在一实施例中，当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率，如图2所示，包括：

步骤201：判断频率变化率是否大于零。具体地，将频率变化率Δf和零进行对比，判断频率变化率Δf是否大于零。

步骤202：当频率变化率大于零时，确定调频方式为降低有功功率。在一实施例中，判断频率变化率Δf大于零后，确定储能、风机和光伏的调频方式为降低有功功率，降低有功功率时，储能吸收电网、风机和/或光伏的能量，风机提高转子转速。

步骤203：否则，确定调频方式为增发有功功率。在一实施例中，判断频率变化率Δf小于等于零后，确定储能、风机和光伏的调频方式为增发有功功率，增发有功功率时，储能输出功率，风机降低转子转速。

本实施例通过判断频率变化率是否大于零确定调频方式为降低有功功率还是增发有功功率，有利于确定储能、风机和光伏调频时降低有功功率还是增发有功功率。

在一实施例中，当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，如图3所示，包括：

步骤301：判断储能荷电状态是否小于第一预设值。具体地，利用储能进行调频之前需要判断储能是否满足调频条件，调频条件即储能荷电状态小于第一预设值，只有满足调频条件时储能才进入调频。

步骤302：当储能荷电状态小于第一预设值时，判断总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率。在一实施例中，当确定储能荷电状态SOC小于第一预设值时，对比总有功功率ΔP的绝对值和储能最大有功功率P_{max_se}，确定总有功功率ΔP的绝对值是否小于储能最大有功功率P_{max_se}。

步骤303：当总有功功率小于储能最大有功功率时，储能吸收有功功率。在一实施例中，当确定总有功功率的绝对值ΔP小于储能最大有功功率P_{max_se}时，储能吸收有功功率，此时，储能吸收有功功率即总有功功率，储能吸收有功功率计算公式为ΔP_se1＝ΔP。

储能吸收功率的同时检测储能荷电状态，当储能荷电状态大于等于第一预设值时，储能退出调频，由风机和/或光伏进行调频，具体调频方法参见步骤401和步骤402。

步骤304：当总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能吸收最大有功功率之后，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率。具体地，当风机转子转速提升到转速最大值之前，风机可短时内通过适当提高转子转速减少有功出力，并且，为防止风机转子失速，在提高风机转子转速的过程中，风机转子转速应小于转速最大值。

当确定总有功功率的绝对值大于等于储能最大有功功率时，储能吸收功率即使为最大有功功率，也不能承担调频的总有功功率，还需要通过风机和光伏降低出力。其中，若储能最大有功功率为P_{max_se}，则储能吸收有功功率ΔP_se1的计算公式为ΔP_se1＝-P_{max_se}。在采用风机降低有功功率时，实时采集风机的转子转速，采集间隔至少是秒级，进而根据提高的风机转速实时确定风机降低的有功功率。计算风机降低的有功功率时，通过获取风机提高转速之前和之后的风机转子转速，采用如下公式计算：

其中，当***风速固定时k，A，B，C均为常数，w_r0、w_r分别为风机提高转速之前和之后的风机转子转速。

需要说明的是，储能吸收功率时，同时检测储能荷电状态，当储能荷电状态大于等于第一预设值时，储能退出调频，由风机和/或光伏进行调频。

步骤305：基于总有功功率与储能吸收最大有功功率、风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率。

具体地，当风机和光伏参与一次调频时，风机和光伏降低的总有功功率计算公式为ΔP_m＝ΔP-P_{max_se}，由此，采用步骤304确定风机降低到有功功率后，采用总有功功率减去储能吸收最大有功功率，再减去风机降低的有功功率，得到的结果为光伏降低的有功功率，即光伏降低的有功功率的计算公式为ΔP_{pv_s}＝ΔP_m-P_{w_s}。因为实时采集风机转子转速，由实时采集的风机转子转速可以得到每个时刻风机降低的有功功率，进而得到每个时刻光伏降低的有功功率，由此可以得到风机和光伏调频时每个时刻风机降低的有功功率和光伏降低的有功功率。同时，在采用风机和光伏调频时，实时检测电站频率，判断其频率变化率是否小于等于调频死区，若频率变化率小于等于调频死区则结束调频。

其中，若总有功功率减去储能吸收最大有功功率后，再减去风机降低的有功功率，得到的结果为零，则光伏不参与调频。并且，当风机的转速大于等于最大值时，风机退出调频。

本发明实施例在储能荷电状态小于第一预设值时确定储能调频以及储能吸收有功功率，之后根据风机转速确定风机降低有功功率，提高了确定风机降低有功功率的准确度，同时减少电能浪费，此外，利用总有功功率减去储能吸收最大有功功率与风机降低的有功功率之和的差值确定光伏降低有功功率，提高了光伏降低有功功率的准确度，减少光能浪费，有利于进行精确调频。

在一实施例中，当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，如图4所示，还包括：

步骤401：若储能荷电状态大于等于第一预设值，储能不进入一次调频，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率。具体地，当储能荷电状态大于等于第一预设值时，储能不参与一次调频，选择提高风机的转子转速进行调频，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率的具体内容参见步骤304中的计算风机降低的有功功率的描述，此处不再赘述。

步骤402：基于总有功功率与风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率。具体地，总有功功率减去风机降低的有功功率后得到的结果为光伏降低的有功功率，即光伏降低的有功功率表示为ΔP_{pv_s}＝ΔP-P_{w_s}，其中，若总有功功率减去风机降低的有功功率得到结果为零，则光伏不进入一次调频，当风机的转速大于等于最大值时，风机退出调频，总有功功率为光伏降低的有功功率，即ΔP_{pv_s}＝ΔP。

本实施例在储能荷电状态大于等于第一预设值时确定储能不进入一次调频，根据风机转速确定风机降低的有功功率，提高了确定风机降低有功功率的准确度，利用总有功功率减去风机降低的有功功率的差值确定光伏降低有功功率，提高了光伏降低有功功率的准确度，减少光能浪费，有利于进行精确调频。

在一实施例中，当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率，如图5所示，包括：

步骤501：判断储能荷电状态是否大于第二预设值。具体地，利用储能进行调频之前需要判断储能是否满足调频条件，调频条件即储能荷电状态大于第二预设值，只有满足调频条件时储能才进入一次调频。

步骤502：当储能荷电状态大于第二预设值时，判断总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率。在一实施例中，当确定储能荷电状态SOC大于第二预设值时，对比总有功功率ΔP的绝对值和储能最大有功功率P_{max_se}，确定总有功功率ΔP的绝对值是否小于储能最大有功功率P_{max_se}。

步骤503：当总有功功率小于储能最大有功功率时，储能输出有功功率。在一实施例中，当确定总有功功率ΔP的绝对值小于储能最大有功功率P_{max_se}时，储能输出有功功率，此时，储能可以承担总有功功率，储能输出有功功率计算公式为ΔP_se2＝ΔP。在储能输出有功功率的同时检测储能荷电状态，当储能荷电状态小于等于第二预设值时，储能退出调频，由风机进行调频，具体调频方法参见步骤601、步骤602及步骤603。

步骤504：当总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能输出最大有功功率之后，根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率。

具体地，当总有功功率的绝对值大于等于储能最大有功功率时，储能输出功率即使为最大有功功率，也不能承担调频的总有功功率，还需要通过风机和光伏增加出力。其中，储能输出有功功率ΔP_se2的计算公式为ΔP_se2＝P_{max_se}。

在采用风机增发有功功率时，实时采集风机的转子转速，采集间隔至少是秒级，进而根据降低的风机转速实时确定风机增发的有功功率。采集风机降低转速之前和之后的风机转子转速，计算风机增发的有功功率ΔP_{w_a}的公式如下：

其中，当***风速固定时k，A，B，C均为常数，w_r0、w_r分别为风机降低转速之前和之后的风机转子转速。

需要说明的是，储能输出有功功率时，同时检测储能荷电状态，当储能荷电状态小于等于第二预设值时，储能退出调频，由风机进行调频，考虑到风光一般均采用最大功率跟踪控制，光伏场无增发裕量，所以只有风机可以依靠自身降低转子动能增发有功功率。

步骤505：当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。具体地，风机增发有功功率时，风机转子转速缓慢降低，当风机转子转速达到转速最小值时，风机退出调频。需要说明的是，在降低转子转速的过程中实时检测电站频率，判断频率变化率是否小于等于调频死区，若频率变化率小于等于调频死区则结束调频。

本发明实施例在储能荷电状态大于第二预设值时，确定储能调频以及储能输出有功功率，之后根据风机转速确定风机增发有功功率，提高了确定风机增发有功功率的准确度。

在一实施例中，当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率，如图6所示，还包括：

步骤601：若储能荷电状态小于等于第二预设值，储能不进入一次调频。具体地，当储能荷电状态小于等于第二预设值时，储能不参与一次调频，选择风机进行调频。

步骤602：根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率。具体地，根据降低的风机转速确定风机降低的有功功率的具体内容参见步骤504中的计算风机增发的有功功率的描述，此处不再赘述。

步骤603：当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。具体地，风机增发有功功率时，风机转子转速缓慢降低，当风机转子转速达到转速最小值时，风机退出调频。

本发明实施例通过储能荷电状态小于等于第二预设值确定储能不进入一次调频，根据风机转速确定风机增发有功功率，提高了确定风机增发有功功率的准确度。

在一实施方式中，该风光储调频控制方法采用如下流程实现：

A1).检测电站并网点频率f_g，并根据下式计算频率变化率，

Δf＝f_g-f_ref (1)

其中，Δf为频率变化率；f_ref为参考频率；f_g为并网点检测频率。

A2).判断Δf的绝对值是否越过一次调频死区f_d。当|Δf|>f_d时，风光储一体化电站从A3)进入一次调频环节，否则返回A1)。

A3).由风光储一体化电站站控层计算整场一次调频所需调节的总有功功率ΔP，如下所示

其中，k₁、k₂分别为电站总惯量系数、总调频系数。

A4).判断Δf状态，当Δf>0时，***需要降低有功功率，进入A5)；否则，***需要增发有功功率，进入A9)。

A5).检测储能荷电状态SOC，并判断当前储能是否进入一次调频。当SOC<SOC_max时，储能进入A6)，启动一次调频，吸收风机和光伏发出的部分有功功率，电站对外表现为降低有功出力。否则储能退出一次调频，进入A8)。

A6).当|ΔP|<P_{max_se}时(P_{max_se}为储能最大有功功率)，储能吸收有功功率计算公式如下，

ΔP_se1＝ΔP (3)

在储能吸收有功功率的同时，实时检测储能荷电状态，若吸收过程中，SOC≥SOC_max时，调频进入A8)。

A7).当|ΔP|≥P_{max_se}时，储能吸收最大有功功率，储能吸收有功功率的计算公式如下，

ΔP_se1＝-P_{max_se} (4)

此时，储能吸收功率已经达到最大，需要风机和光伏参与一次调频，计算风机和光伏降低的总有功功率公式为ΔP_m＝ΔP-P_{max_se}。需要说明的是，在储能吸收有功功率的同时，实时检测储能荷电状态，当SOC≥SOC_max时，调频进入A8)。

风机参与一次调频时，可短时内通过适当提高转子转速减少有功出力，为防止转子失速，转子转速提高的过程中应满足w_r＜w_max，其中w_max为设定的风机失速上边界。每次采集风机转子转速，计算风机降低的功率公式为，

其中，当***风速固定时k，A，B，C均为常数；w_r0、w_r分别为风机提高转速之前和之后的风机转子转速。

若每次计算风机降低的有功功率后，判断确定ΔP_{w_s}＜ΔP_m，则需要光伏再降低有功功率，光伏降低的有功功率为，

ΔP_{pv_s}＝ΔP_m-ΔP_{w_s} (6)

此外，在采用风机和光伏进行一次调频时，当转子转速w_r≥w_max时，风机退出调频，此时需要光伏承担调频缺额，即ΔP_{pv_s}＝ΔP_m。

A8).当SOC≥SOC_max时，储能不参与一次调频，此时只有风机和光伏参与。首先，实时采集风机转子转速，判断转子转速和转子转速最大值的关系，当转子转速w_r＜w_max时，风机按照式(5)降低有功出力。若P_{w_s}＜ΔP，则光伏需要根据下式来减少有功出力，

ΔP_{pv_s}＝ΔP-ΔP_{w_s} (7)

当转子转速w_r≥w_max时，风机退出调频，此时需要光伏承担调频的总有功功率，即P_{v_s}＝ΔP。

A9).当Δf＜0时，***需要增发有功功率。首先检测储能荷电状态SOC，并判断当前储能是否进入一次调频。当SOC＞SOC_min时，进入A10)，储能启动一次调频。否则储能退出一次调频，进入A12)。

A10).当|ΔP|<P_{max_se}时，储能输出有功功率的计算公式如下，

ΔP_se2＝ΔP (8)

在储能输出有功功率的同时，实时检测储能荷电状态，当SOC≤SOC_min时，储能不参与一次调频，此时只有风机参与，风机按照式(10)增发有功功率。

A11).当|ΔP|≥P_{max_se}时，储能输出有功功率的计算公式如下，

ΔP_se2＝P_{max_se} (9)

此时，储能输出功率已达最大，需要风机和光伏参与一次调频，风光增发的总有功功率为ΔP-P_{max_se}。在储能输出有功功率的同时，实时检测储能荷电状态，当SOC≤SOC_min时，储能不参与一次调频，此时只有风机参与，风机按照式(10)增发有功功率，当转子转速w_r≤w_min时，风机退出调频。考虑到风光一般均采用最大功率跟踪控制，光伏场无增发裕量，所以只有风机可以依靠自身降低转子动能增发有功，以补足总有功功率与储能输出功率之间的缺额。

为防止转子失速，转子转速应满足w_r＞w_min，其中w_min为设定的风机失速下边界。每次采集风机转子转速，计算风机增发的功率公式为，

A12).当SOC≤SOC_min时，储能不参与一次调频，此时只有风机参与。风机按照式(10)增发有功功率。

A13).再次判断Δf绝对值是否越过一次调频死区f_d，若|Δf|≤f_d，则结束一次调频，否则返回步骤A3)，重复A3～A12)。

本发明实施例还提供一种风光储调频控制装置，如图7所示，包括：

第一确定模块11，用于基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。

判断模块12，用于当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。

第二确定模块13，用于当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。

第三确定模块14，用于当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率。具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。

本发明实施例提供的风光储调频控制装置在确定进入一次调频后，根据频率变化率的大小判断调频方式，确定调频方式后依次确定储能、风机和光伏调频时承担的有功功率，实现抑制频率的下跌速率或上升速率，且调频首先利用储能进行调频可以提高响应速度，通过储能荷电状态和第一预设值的关系确定储能是否调频，减小对储能的损害，储能吸收有功功率和利用风机的转子转速暂时存储能量可以提高经济性，减少电能浪费。

本发明实施例还提供一种存储介质，如图8所示，其上存储有计算机程序601，该指令被处理器执行时实现上述实施例中风光储调频控制方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

处理器51可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器51还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的风光储调频控制方法。

存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图1所示实施例中的风光储调频控制方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

Claims (8)

1.一种风光储调频控制方法，其特征在于，包括：

基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；

当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；

当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；

当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率；

所述当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，包括：

判断储能荷电状态是否小于第一预设值；

当所述储能荷电状态小于所述第一预设值时，判断总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；

当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能吸收有功功率；

当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能吸收最大有功功率之后，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率；

基于所述总有功功率与储能吸收最大有功功率、风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率；

所述当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率，包括：

判断储能荷电状态是否大于第二预设值；

当所述储能荷电状态大于所述第二预设值时，判断所述总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；

当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能输出有功功率；

当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能输出最大有功功率之后，根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率；

当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。

2.根据权利要求1所述的风光储调频控制方法，其特征在于，所述频率变化率为电站并网点频率和参考频率的差值；

在确定调频方式之后，还包括：

根据总惯量系数、总调频系数以及所述频率变化率确定一次调频所需调节的总有功功率。

3.根据权利要求1所述的风光储调频控制方法，其特征在于，所述当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率，包括：

判断所述频率变化率是否大于零；

当所述频率变化率大于零时，确定所述调频方式为降低有功功率；

否则，确定所述调频方式为增发有功功率。

4.根据权利要求1所述的风光储调频控制方法，其特征在于，所述当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，还包括：

若所述储能荷电状态大于等于所述第一预设值，储能不进入一次调频，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率；

基于总有功功率与风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率。

5.根据权利要求1所述的风光储调频控制方法，其特征在于，所述当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率，还包括：

若所述储能荷电状态小于等于第二预设值，储能不进入一次调频；

根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率；

当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。

6.一种风光储调频控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于基于电站并网点频率对应的频率变化率与一次调频死区的关系确定电站是否进入一次调频；

判断模块，用于当进入一次调频时，基于频率变化率的大小判断调频方式为降低有功功率或增发有功功率；

第二确定模块，用于当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收的有功功率、风机降低的有功功率及光伏降低的有功功率；

第三确定模块，用于当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率及光伏增发的有功功率；

所述当调频方式为降低有功功率时，根据储能荷电状态和第一预设值的关系依次确定储能吸收有功功率、风机降低有功功率及光伏降低有功功率，包括：

判断储能荷电状态是否小于第一预设值；

当所述储能荷电状态小于所述第一预设值时，判断总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；

当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能吸收有功功率；

当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能吸收最大有功功率之后，根据提高的风机转速确定风机降低的有功功率；

基于所述总有功功率与储能吸收最大有功功率、风机降低的有功功率的差值确定光伏降低的有功功率；

所述当调频方式为增发有功功率时，根据储能荷电状态和第二预设值的关系依次确定储能输出的有功功率、风机增发的有功功率，包括：

判断储能荷电状态是否大于第二预设值；

当所述储能荷电状态大于所述第二预设值时，判断所述总有功功率的绝对值是否小于储能最大有功功率；

当所述总有功功率小于储能最大有功功率时，储能输出有功功率；

当所述总有功功率大于等于储能最大有功功率时，在储能输出最大有功功率之后，根据降低的风机转速确定风机增发的有功功率；

当风机转速达到转速最小值时，风机退出调频。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的风光储调频控制方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-5任一项所述的风光储调频控制方法。