（山西京玉发电有限责任公司 山西右玉 037200）
摘要：本论文依托山西右玉电厂9MW储能系统辅助循环流化床机组联合响应山西电网AGC调频项目，针对储能系统与循环流化床机组联合响应电网AGC调度运行的实现方式和策略优化问题，提出有效可行的设计和工程实施技术方案，满足项目实施和运行优化要求。
关键词：AGC调频；锂电池储能系统；循环流化床机组；联合响应
0 引言
在电网AGC调度运行中，锂电池储能系统具有出力调节速度快（响应时间在秒级）、调节精度高、稳态出力稳定的优势，但也具有功率容量与火电机组相比较小、能量容量有限等劣势。与之对应，循环流化床机组调节速度慢、精度差，但可调节范围大，能量无限。储能系统与循环流化床机组联合响应电网AGC调度运行，要求储能系统与循环流化床机组出力相互协调，充分发挥各自优势，达到储能系统与循环流化床机组合并出力能够提供更快速、精确、有效AGC调度响应的目的。
1 循环流化床机组协调控制特点
常规火电机组（煤粉炉）在自动协调控制方面较循环流化床锅炉有较大优势，常规火电机组能通过快速调整煤量、风量大小协调控制，实现机组的快速响应负荷，而循环流化床锅炉具有较强的蓄热能力和热惯性特点，当机组煤量、风量进入炉膛后，需要较长的时间才能释放能量，机组负荷变动速率较慢，当机组AGC指令快速降负荷时，由于循环流化床机组自身的热惯性大，极易造成机组主汽压力超压，即循环流化床锅炉燃烧过程是一个具有非线性、大滞后、多耦合特性的复杂调节过程。
2 锂电池储能系统调节特点
储能系统（尤其是电化学储能系统）几乎没有系统惯性，储能系统出力可以在1~2秒内实现额定功率充电与额定功率放电间的转换，具有调节速率快、调节精度高的优势，另一方面储能系统本身由于不具备一次能源供应，其持续充电或放电时间受其自身能量容量的配置约束，无法提供长期、持续的并网功率。
因此，将储能系统与循环流化床机组联合运行，协调响应电网AGC调度指令，可以充分发挥循环流化床机组和储能系统各自的优势，相互弥补各自的劣势，达到总体调节性能优化的目的。在联合运行过程中，循环流化床机组随着煤量、风量的不断调整，响应机组负荷的增、减，持续提供机组所需的能量信号，而储能系统通过电池快速放电，响应电网AGC的指令，实现机组负荷快速调整，满足电网AGC指令快速调节需求，随着电池电量的释放，电池能量逐步降低，此时通过机组自身协调控制满足机组的能量平衡。
3对储能系统功率和能量容量的需求分析
在储能系统与循环流化床机组联合运行响应电网AGC调度指令过程中，储能系统的功率容量配置应能在大多数情况下满足电网AGC指令的调节需求。在联合运行模式下，储能系统的功率容量应满足在绝大多数情况下足以弥补循环流化床机组与电网AGC指令间的偏差。以某电厂机组实际运行数据为基础，98%的AGC单次调节指令小于12MW，同时86%以上的AGC指令持续时间超过1min。这意味着，在实际项目中储能系统配置为额定功率9MW，即使循环流化床机组的基础调节速率仅为3MW/min（即机组额定功率的1%/min），储能系统的功率容量配置也足以保证储能系统与循环流化床机组的联合出力能够在指令更新前完成绝大多数的单次AGC指令调节任务。
4储能系统与循环流化床机组联合响应AGC指令调节效果分析
测量方法：通过储能系统6.3kV并网点测量CT和PT对储能系统总体出力进行测量，并与储能系统控制单元下发出力指令进行比较，对储能系统出力偏差绝对值进行统计，计算储能系统出力控制误差。本方法测量得到储能系统出力控制误差包含储能系统出力暂态控制误差。
测量实例分析：山西某电厂机组储能调频项目自11月3日11时至11月7日8时，投运AGC闭环运行，其中11月4日、5日、6日为全天运行。AGC闭环运行结果表明，山西某电厂机组与9MW储能系统联合响应山西电网AGC调度指令，系统性能指标、调节深度与补偿收益均大幅度提升，达到了预期设计目标，表1为AGC试验数据。
其中：
联合运行平均调节速率6MW/min，平均速率指标k1=1.4488
联合运行平均调节精度0.6399MW，平均精度指标k2=1.8060
联合运行平均响应时间33.6s，平均响应时间指标k3=1.4402
联合运行平均综合指标kp提升至3.0928
联合运行日均有效调节深度1565MW，日均AGC补偿收益7.28万元
联合运行，AGC闭环试验过程中，储能系统日平均充放电539次
5结论
机组与储能系统联合运行，响应电网AGC调度指令进行ACE闭环试验中，机组与储能系统协调控制逻辑运行稳定，总体上能够有效可靠地响应电网上调和下调调度指令。
参考文献：
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作者简介：
张澄（1982.9-），男，山西大同人，华北电力大学计算机与控制工程硕士，单位：山西京玉发电有限责任公司
论文作者:张澄,张瑾,范文华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/2
标签：机组论文; 流化床论文; 储能论文; 系统论文; 指令论文; 电网论文; 山西论文; 《电力设备》2016年第18期论文;