一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法

摘要

本发明公开了一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法，通过互补集成电源集控中心对常规电源、储能电源进行调节控制；所述互补集成电源集控中心设置有互补集成单元、常规电源单元和储能电源单元；其中互补集成单元向常规电源单元和储能电源单元发出包括对单元有功功率目标值进行分配的指令在内的控制操作；储能电源单元的单元有功功率目标值依据常规电源的单元有功功率调节偏差按固定周期进行更新。本发明通过将充放电修正功率引入常规电源单元有功功率目标值的方式，使常规电源作为储能电源电池的充放电来源来灵活调节，同时兼顾各机组电池状态均衡的需求和调节过程中有功功率动态稳定性的需求。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化控制技术领域，涉及一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法。

背景技术

储能电源与常规电源(火力、水力)和新能源(风电、光伏发电)电源不同，储能电源不具备生产电力(即独立发电)的能力，而是依赖电池存储系统以及通过对电池存储系统的充放电控制，为电力系统提供额外的电力存储和双向(充、放电)调节能力。虽然无法进行电力生产，但得益于其机制和特性，储能电源在有功功率的调节延时、调节速率、调节精度等方面相比常规电源和新能源电源具有无法比拟的技术优势，可以同时胜任电力系统一次调频和二次调频的要求，极大增强电力系统消费与供给的动态平衡能力，因此虽然受限于化学电池技术短板带来的成本投资、使用寿命、占地面积等问题，储能电源调频项目在近几年来仍然呈现出蓬勃发展的局面。

目前认为储能电源主要存在两个发展阶段：1)在当前储能技术，尤其是电化学储能技术没有取得突破性发展的前提下，主要以储能调频电源的形式存在，其作用是为电力系统提供一次调频、二次调频的辅助服务，增强电力系统的动态平衡能力；2)在电化学储能技术取得突破性发展后，能源存储成本、储能设备体积大幅降低，储能设备寿命大幅增长，GW级乃至TW级的储能项目投入实施，足以在前述电力调节的基础上，进一步提供真正意义上的电力存储服务，将电力系统从“发供用”同时完成模式推进到“发供用储”分步进行模式，从而实现电力生产、电力传输、电力消费环节的实时性解耦，进而为新一轮电力系统能源生产和消费革命提供核心推动力量。

同时以常规水电站、火电站为代表的常规电源仍然占据了并网电源的主要比例，常规电源以煤炭、天然气的燃烧热能和水力势能作为发电机的原动力来源，从而与新能源相比具有了良好的可调节性和可存储性(依赖于存煤量、储气量或水库容量)，是截止目前为止电力系统的核心支撑电源，但是由于调节机制的不同，水、火电在一次调频和二次调频的调节过程中依然具有明显的性能差异，综合表现为水电二次调频的调节性能显著优于火电，而一次调频的调节性能则显著劣于火电。

相比常规单一类型的电源或发电站，互补集成电源在综合利用能源，提高能源输出和利用效率上具有极为明显的优势。但同时由于各种类型电源的调节机制、发电特性均不相同，必然造成互补集成电源相比单一类型的电源，在控制策略上特别是有功功率的控制策略上，产生了很多亟需解决的新问题。很大一部分对于互补集成电源的研究都是从电网侧角度出发，却忽略了电网对于电源或发电站的控制最多涉及到有功功率设定值环节，而在互补集成电源中，储能电源对于常规电源和新能源的动态补偿，以及常规电源对于新能源的动态补偿，几乎都是针对补偿对象有功功率实发值的反向调节。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法，通过将充放电修正功率引入常规电源单元有功功率目标值的方式，使常规电源作为储能电源电池的充放电来源来灵活调节。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法，通过互补集成电源集控中心对常规电源、储能电源进行调节控制：

所述互补集成电源集控中心设置有互补集成单元、常规电源单元和储能电源单元；其中互补集成单元向常规电源单元和储能电源单元发出包括对单元有功功率目标值进行分配的指令在内的控制操作；

所述互补集成单元对常规电源单元、储能电源单元的单元有功功率目标值的分配为：

常规电源的单元有功功率目标值等于互补集成电源的总有功功率设定值加储能电源单元的充放电修正功率；

将互补集成电源的总有功功率设定值加上常规电源单元的单元一次调频修正量，然后减去常规电源单元的单元有功功率实发值，得到常规电源单元的单元有功功率调节偏差；储能电源单元的单元有功功率目标值依据常规电源单元的有功功率调节偏差按固定周期进行更新；

所述充放电修正功率，是储能电源单元依据各储能机组电池电量状态、电池容量、充放电系数，按周期对充放电修正功率进行计算，并发送给互补集成单元；

所述常规电源单元，其依据包括水力、火力在内的常规电源的基本参数得到常规电源控制中间参数并发给互补集成单元；再根据接收到的单元有功功率目标值、一次调频调节系数进行常规电源单元级AGC分配和机组有功功率闭环调节，生成常规电源机组的运行操作建议；

所述储能电源单元，其依据储能电源的基本参数得到储能电源控制中间参数并发给互补集成单元；再根据接收到的单元有功功率目标值进行储能电源的单元级AGC分配和机组有功功率闭环调节。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明将单元有功功率目标值作为常规电源单元、储能电源单元的调节目标和阐述分界点，进而可以方便的对功能块的组合进行机制分析和控制；进一步的，将新兴的储能电源，尤其是储能电源电池的浅充浅放问题作为关注重点，在对电池的充放电策略进行设计时，通过将充放电修正功率引入常规电源单元有功功率目标值的方式，使常规电源作为储能电源电池的充放电来源。

本发明将新兴的储能电源，尤其是储能电源电池的浅充浅放问题作为关注重点，一方面将储能电源各机组电池状态作为参数引入储能机组的调节系数计算，另一方面设计了防止各储能机组调节系数剧烈变化的控制策略，以同时兼顾各机组电池状态均衡的需求和调节过程中有功功率动态稳定性的需求。

附图说明

图1为本发明的互补集成电源的总体仿真建模图；

图2为本发明的储能电源单元计算和控制逻辑框架图；

图3为本发明的计算储能电源单元各储能机组的调节系数的逻辑流程图；

图4为本发明的各储能机组的向上调节和向下调节的生效阈值参数随电池荷电状态容量比例变化的关系示意图；

图5为本发明的互补集成电源的储能电源单元建模图；

图6为本发明的常规电源单元的调节效果图；

图7为本发明的储能电源单元有功功率目标值的死区处理逻辑示意图；

图8为本发明的互补集成电源和储能单元的调节效果图；

图9为本发明的互补集成电源中储能电池浅充浅放的调节效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明将单元有功功率目标值作为常规电源单元、储能电源单元的调节目标和阐述分界点，进而可以方便的对功能块的组合进行机制分析和控制。

参见图1，一种基于充放电修正功率的常规电源和储能电源的控制方法，通过互补集成电源集控中心对常规电源、储能电源进行调节控制：

所述互补集成电源集控中心设置有互补集成单元、常规电源单元和储能电源单元；其中互补集成单元向常规电源单元和储能电源单元发出包括对单元有功功率目标值进行分配的指令在内的控制操作；

所述互补集成单元对常规电源单元、储能电源单元的单元有功功率目标值的分配为：

常规电源的单元有功功率目标值等于互补集成电源的总有功功率设定值加储能电源单元的充放电修正功率；

将互补集成电源的总有功功率设定值加上常规电源单元的单元一次调频修正量，然后减去常规电源单元的单元有功功率实发值，得到常规电源单元的单元有功功率调节偏差；储能电源单元的单元有功功率目标值依据单元有功功率调节偏差按固定周期进行更新；

所述充放电修正功率，是储能电源单元依据各储能机组电池电量状态、电池容量、充放电系数，按周期对充放电修正功率进行计算，并发送给互补集成单元；

所述常规电源单元，其依据包括水力、火力在内的常规电源的基本参数得到常规电源控制中间参数并发给互补集成单元；再根据接收到的单元有功功率目标值、一次调频调节系数进行常规电源单元级AGC分配和机组有功功率闭环调节，生成常规电源机组的运行操作建议；

所述储能电源单元，其依据储能电源的基本参数得到储能电源控制中间参数并发给互补集成单元；再根据接收到的单元有功功率目标值进行储能电源的单元级AGC分配和机组有功功率闭环调节。

下面对各个单元进行详细说明。

S1000)所述互补集成单元的运行包括：

S1100)互补集成单元输入的参数：

S1111)直接输入的互补集成电源的总有功功率设定值；

S1112)单元有功功率额定容量，其中常规电源的单元有功功率额定容量等于该类电源单元正在发电的机组的单机有功功率额定容量的总和，储能电源的单元有功功率额定容量取决于由各储能机组的额定容量和电池荷电状态；

S1113)单元有功功率实发值，分别等于常规电源单元和储能电源单元的各机组单机有功功率实发值的总和；

S1114)单元有功功率调节死区，分别等于常规电源和储能电源单元正在运行的机组的单机有功功率调节死区的总和；

S1120)常规电源单元发送的输入参数：

S1121)常规电源单元的单元一次调频目标调节量，等于正在发电的机组的单机一次调频目标调节量的总和；

S1122)常规电源单元的单元联合运行区；

S1123)常规电源单元的单元一次调频实际调节量；

S1124)常规电源单元的单元一次调频修正量，当常规电源单元各机组的一次调频实际调节量可以测量时，其等于常规电源单元的单元一次调频实际调节量，否则等于S1121所述常规电源单元的单元一次调频目标调节量；

S1130)储能电源单元发送的参数：储能电源单元的充放电修正功率，由储能电源单元根据各储能机组电池荷电状态等参数计算得出。

S2000)下面给出所述常规电源单元的运行：

S2100)确定常规电源单元的机组类型：

S2110)按照动力能源和调节机制划分的水电机组和火电机组；

S2120)按照机组状态不同划分的发电机组和非发电机组，其中非发电机组包括处于停机态、空转态、空载态和不定态的机组；

S2130)按照机组有功功率调节受控状态的不同，将发电机组进一步划分的：

S2131)单机开环机组，即机组的单机有功功率实发值不受任何来源调节的机组；

S2132)单机闭环机组，即机组的单机有功功率实发值根据单机有功功率设定值或执行值进行闭环调节，使机组的单机有功功率实发值不断趋向于单机有功功率设定值或执行值，并最终稳定在单机有功功率设定值或执行值调节死区范围内的机组；

S2133)投入AGC的机组，即单机闭环，且机组单机有功功率设定值由单元级AGC分配及设定的机组；

S2134)未投入AGC的机组，即除了投入AGC机组之外的发电机组，包括单机开环机组，以及单机闭环但单机有功功率设定值不接受单元级AGC分配及设定的机组；

S2200)建立投入AGC各机组的组合出力模型，并计算联合运行区、联合建议运行区、联合限制运行区，包括：

S2210)确定投入AGC各机组的单机建议运行区、单机限制运行区、单机禁止运行区、单机运行区，包括：

S2211)单机禁止运行区，是指禁止将机组的单机有功功率设定值设置在其间(单机禁止运行区上限和下限之间)的负荷区域；对于机组的单机有功功率实发值则是允许穿越或经过单机禁止运行区，但不允许驻留或长期处于单机禁止运行区；

S2212)单机建议运行区，是指当机组的单机有功功率实发值处于其间(单机建议运行区上限和下限之间)时，机组运行效率高且运行平稳的负荷区域；在条件允许的情况下，机组的单机有功功率设定值均应优先设置在单机建议运行区内；

S2213)单机限制运行区，是指一般不建议将机组的单机有功功率设定值设定在其间(单机限制运行区上限和下限之间)的负荷区域，但当给定的所有机组的总有功功率设定值无论如何分配都不能满足所有机组的单机有功功率设定值均处于单机建议运行区内时，也允许机组的单机有功功率设定值设定在单机限制运行区内。

S2214)单机运行区，S2212所述的单机建议运行区与S2213所述的单机限制运行区统称为单机运行区；

S2215)常规火电机组的低负荷区域为单机禁止运行区，火电机组的单机禁止运行区约为额定容量的0～50％，额定容量扣除单机禁止运行区后的剩余部分均为单机建议运行区；

S2216)常规水电机组的单机限制运行区、单机禁止运行区、单机建议运行区的范围随水电站实时水头变化而变化，是机组的常规运行参数；

S2217)常规电源机组的单机额定容量扣除单机禁止运行区和单机限制运行区后，其余部分为单机建议运行区，水电机组的单机额定容量随水电站实时水头变化而变化。

S2220)建立投入AGC的机组的建议组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合建议运行区，包括：

S2221)根据各机组单机额定容量、单机禁止运行区范围、单机限制运行区范围、单机建议运行区范围，对投入AGC的机组进行分组，以上参数均相同的机组分为同一组；

S2222)分别针对各组机组，根据各机组出力在各单机建议运行区的分布情况，计算各组机组在各种建议分布方式下的分组建议运行区：根据各组机组的单机建议运行区数量和机组台数，确定各种建议分布方式，然后计算各组机组在每种建议分布方式下的分组建议运行区(引用专利《一种水电站自动发电有功出力控制方法》ZL 2016 1 0333008.9)；

S2223)针对所有投入AGC的机组，根据各组机组处于单机建议运行区的不同分布方式及对应的各组机组的分组建议运行区，计算各组机组处于各种建议分布方式下，并进行不同方式的组合时，所分别对应的投入AGC机组的组合建议运行区；包括：根据S2221的机组分组结果和各组机组处于单机建议运行区的不同分布方式，列举投入AGC的各组机组的如S2222所述的各种建议分布方式的各种组合方式，然后计算投入AGC机组在每种建议分布组合方式下的组合建议运行区(引用专利《一种水电站自动发电有功出力控制方法》ZL2016 1 0333008.9)；

S2224)对S2223所得的投入AGC机组在所有建议分布组合方式下的组合建议运行区求并集，得出投入AGC机组的联合建议运行区；

S2225)根据S2223所得的投入AGC机组在各种建议分布组合方式下的组合建议运行区，确定投入AGC机组在联合建议运行区内各出力区间下的可用的建议分布组合方式，包括：将S2223所得的每种建议分布组合方式对应的组合建议运行区的上下限进行排序，然后按照排序后的上下限对S2224所得的投入AGC机组的联合建议运行区进行分割，得出多个出力区间，然后将各出力区间与投入AGC机组各种建议分布组合方式所对应的组合建议运行区进行比对，得出各出力区间下的可用建议分布组合方式。

S2230)建立投入AGC机组的限制组合出力模型，并计算投入AGC机组的联合运行区和联合限制运行区，包括：

S2231)按照S2221所述方式，对投入AGC的机组进行分组；

S2232)分别针对各组机组，根据各机组出力在各单机运行区的分布情况，计算各组机组在各种分布方式下的分组运行区，包括：根据各组机组的单机运行区数量和机组台数，确定各种分布方式，然后计算各组机组在每种分布方式下的分组运行区(引用专利《一种水电站自动发电有功出力控制方法》ZL 2016 1 0333008.9)；

S2233)针对所有投入AGC的机组，根据各组机组处于单机运行区的不同分布方式及对应的各组机组的分组运行区，计算各组机组处于各种分布方式下，并进行不同方式的组合时，所分别对应的投入AGC机组的组合运行区；包括：根据S2231的机组分组结果和各组机组处于各单机运行区的不同分布方式，列举投入AGC的各组机组的如S2232所述的各种分布方式的各种组合方式，然后计算投入AGC机组在每种分布组合方式下的组合运行区；

S2234)计算投入AGC机组的联合运行区和联合限制运行区，包括：对S2233所得的投入AGC机组在所有分布组合方式下的组合运行区求并集，得出投入AGC机组的联合运行区，然后从投入AGC机组的联合运行区中扣除S2224所得的联合建议运行区，得出投入AGC机组的联合限制运行区；

S2235)根据S2233所得的投入AGC机组在各种分布组合方式下的组合运行区，确定投入AGC机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用的限制分布组合方式，包括：将S2233所得的每种分布组合方式对应的组合运行区的上下限进行排序，然后按照排序后的上下限对S2234所得的投入AGC机组的联合限制运行区进行分割，得出多个出力区间，然后将各出力区间与投入AGC机组各种分布组合方式所对应的组合运行区进行比对，得出各出力区间下的可用限制分布组合方式。

S2240)确定各机组当前的单机AGC有功功率分配值，包括：

S2241)对于投入AGC的机组，单机AGC有功功率分配值由单元级AGC分配；

S2242)对于未投入AGC的单机闭环机组，单机AGC有功功率分配值跟踪单机有功功率设定值；

S2243)对于未投入AGC的单机开环机组，单机AGC有功功率分配值跟踪单机有功功率设定值，而单机有功功率设定值则由单机有功功率实发值赋值，即当单机有功功率设定值不等于单机有功功率实发值，且二者之间的差值绝对值大于单机有功功率调节死区时，将单机有功功率实发值写入单机有功功率设定值。

S2250)将S2224所得投入AGC机组的联合建议运行区加上所有未投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，得到常规电源的单元联合建议运行区，为常规电源单元的有功功率自动化控制提供参考；

S2260)将S2234所得投入AGC机组的联合运行区加上所有未投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，得到常规电源的单元联合运行区，为常规电源单元的有功功率自动化控制和互补集成电源的综合控制提供参考；

S2270)将S2234所得投入AGC机组的联合限制运行区加上所有未投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，得到常规电源的单元联合限制运行区，为常规电源单元的有功功率自动化控制提供参考。

S2300)将常规电源的单元有功功率目标值与S2260所述单元联合运行区进行比较，当单元有功功率目标值包含于单元联合运行区时，单元有功功率目标值可行，则跳过S2300剩余步骤；当单元有功功率目标值不包含于单元联合运行区时，单元有功功率目标值不可行，则寻找使单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议：

S2320)寻找通过将未投入AGC的机组投入AGC控制而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议，包括：

S2321)设置循环变量i

S2322)对i

S2323)列举从所有未投入AGC的机组中选取i

S2324)分别按照S2323列举的C(j

S2325)根据S2324计算结果，如果有且仅有1种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则生成运行操作建议“将该种方式选取的未投入AGC的机组投入AGC”，如果有多种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则根据这些方式分别生成操作建议“将对应方式选取的未投入AGC的机组投入AGC”，并跳转至步骤S2326继续执行，如果没有任何一种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则i

S2326)对S2325生成的多项操作建议进行优先级排序，排序依据是这些操作建议分别对应的从未投入AGC的机组中选取i

S2330)寻找通过将未发电的机组转为发电态并投入AGC而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议，包括：

S2331)设置循环变量i

S2332)对i

S2333)列举从所有可用且未发电的机组中选取i

S2334)分别按照S2333列举的C(j

S2335)根据S2334计算结果，如果有且仅有1种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则生成运行操作建议“将该种方式选取的可用且未发电的机组转为发电态并投入AGC”，如果有多种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则根据这些方式分别生成操作建议“将对应方式选取的可用且未发电的机组转为发电态并投入AGC”，并跳转至步骤S2336继续执行，如果没有任何一种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则i

S2336)对S2335生成的多项操作建议进行优先级排序，排序依据是这些操作建议分别对应的从可用且未发电的机组中选取i

S2340)寻找通过将发电的机组转为非发电态而使常规电源的单元有功功率目标值变得可行的运行操作建议，包括：

S2341)设置循环变量i

S2342)对i

S2343)列举从所有发电的机组中选取i

S2344)分别按照S2343列举的C(j

S2345)根据S2344计算结果，如果有且仅有1种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则生成运行操作建议“将该种方式选取的发电的机组转为非发电态”，如果有多种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则根据这些方式分别生成操作建议“将对应方式选取的发电的机组转为非发电态”，并跳转至步骤S2346继续执行，如果没有任何一种方式重新生成的单元联合运行区能使单元有功功率目标值可行，则i

S2346)对S2345生成的多项操作建议进行优先级排序，排序依据是这些操作建议分别对应的从发电的机组中选取i

S2350)将S2320、S2330、S2340生成的操作建议分类，并按照S2326、S2336、S2346所得优先级(某类操作建议多于1条时)进行有序展示，以辅助运行人员决策。

S2400)计算投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，包括：

S2410)计算常规电源的单元AGC有功功率分配值，包括：

S2411)计算所有未投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，单机AGC有功功率分配值的获得方式如S2240所述；

S2412)从单元有功功率目标值中减去所有未投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值，得出单元AGC有功功率分配值。

S2420)在满足特定条件时，启动常规电源的单元级AGC分配流程，触发条件包括：

S2421)所有投入AGC机组的单机AGC有功功率分配值总和不等于(大于或小于)S2410所得的单元AGC有功功率分配值；

S2422)投入AGC机组的组合出力模型或联合运行区、联合建议运行区、联合限制运行区发生变化；

S2423)有投入AGC的机组退出单元级AGC，或者有未投入AGC的机组投入单元级AGC；

S2424)有投入AGC的水电机组因为水电站水头变化而导致单机有功功率额定容量、单机禁止运行区、单机限制运行区、单机建议运行区范围发生变化。

S2430)确定投入AGC机组的目标分布组合方式，包括：

S2431)如果S2410所得的单元AGC有功功率分配值处于投入AGC机组的联合建议运行区内，则根据S2225得出的投入AGC机组在联合建议运行区内各出力区间下的可用的建议分布组合方式，确定可以满足单元AGC有功功率分配值的投入AGC机组的所有的建议分布组合方式，作为可用的分布组合方式，否则根据S2235得出的投入AGC机组在联合限制运行区内各出力区间下的可用的限制分布组合方式，确定可以满足单元AGC有功功率分配值的投入AGC机组的所有的限制分布组合方式，作为可用的分布组合方式；

S2432)从S2431所得的所有可用的分布组合方式中选择最少机组处于单机限制运行区的组合方式，作为可用的分布组合方式；

S2433)如果S2432所得的可用的分布组合方式多于一种，则进一步与当前的分布组合方式进行比较，选择机组穿越单机禁止运行区台次最少的分布组合方式作为目标分布组合方式，如果有多个分布组合方式机组穿越单机禁止运行区台次均为最少并且相同，则全部作为目标分布组合方式。

S2440)确定投入AGC机组的目标出力组合方式，包括：

S2441)列举投入AGC机组可以满足S2430所得的目标分布组合方式的所有出力组合方式；

S2442)对S2441所列举的所有出力组合方式，与投入AGC各机组当前所处的运行区进行比较，选择机组穿越单机禁止运行区台次最少的出力组合方式作为目标出力组合方式；

S2443)如果S2442得出的目标出力组合方式多于1种，则将S2442所得的目标出力组合方式加权投入AGC机组的不良工况运行优先级后，加权方式为对处于限制运行区各机组不良工况运行优先级的累加求和，选择最少加权数量机组处于单机限制运行区的出力组合方式作为目标出力组合方式，其中机组的不良工况运行优先级可以采用手动和自动两种设置方式，采用手动设置方式时不良工况运行优先级由运行人员手动设定；采用自动设置方式时，系统自动对各台机组自上次检修期后处于限制运行区和禁止运行区的运行时间进行加权统计，并对各台机组加权统计后的时间进行排序，然后按加权时间由短到长，依次从高到低设定自动优先级；

S2444)如果S2443得出的目标出力组合方式多于1种，则加权投入AGC机组的不良工况运行优先级后，从S2443所得的目标出力组合方式中选择最少加权台次机组穿越单机禁止运行区的出力组合方式，作为目标出力组合方式。

S2450)根据投入AGC机组的目标出力组合方式，对投入AGC各机组进行AGC有功功率分配，包括：

S2451)将目标出力组合方式下投入AGC各机组的目标运行区与当前所处的运行区进行比较，对于单机运行区改变的机组，将原单机AGC有功功率分配值修正为目标运行区上下限中最接近当前单机运行区的限值，此后S2452、S2453、S2454中使用的原单机AGC有功功率分配值均为该修正后的数值；

S2452)计算单元AGC有功功率分配值减去所有投入AGC机组的原单机AGC有功功率分配值总和的结果，作为待分配值；

S2453)如果S2452所得待分配值大于0，则计算投入AGC各机组原单机AGC有功功率分配值与目标运行区上限的差值绝对值，作为单机可分配值，如果S2452所得待分配值小于0，则计算投入AGC各机组单机AGC有功功率分配值与目标运行区下限的差值绝对值，作为单机可分配值；

S2454)将S2452所得待分配值，按照与S2453所得各投入AGC机组单机可分配值等比例的方式分配至各投入AGC的机组，并将分配结果分别与各机组的原单机AGC有功功率分配值叠加，得到投入AGC各机组的单机AGC有功功率分配值。

S2500)对投入AGC的水电机组的单机AGC有功功率分配值进行修正，得到单机AGC有功功率修正分配值，将火电机组的二次调频性能过差问题由水电机组给予动态补偿，包括：

S2510)计算常规电源单元中水电机组可用于对火电机组调节过程进行动态补偿的可调裕度，包括：

S2511)计算S2454所得各投入AGC的水电机组的单机AGC有功功率分配值的可增加裕度：各水电机组单机AGC有功功率分配值所处于的单机运行区的上限减去单机AGC有功功率分配值；

S2512)计算S2454所得各投入AGC的水电机组的单机AGC有功功率分配值的可减少裕度：各水电机组单机AGC有功功率分配值减去单机AGC有功功率分配值所处于的单机运行区的下限；

S2513)将S2511所得各投入AGC的水电机组的可增加裕度相加，即为常规电源单元的水电机组总可增裕度；

S2514)将S2512所得各投入AGC的水电机组的可减少裕度相加，即为常规电源单元的水电机组总可减裕度；

S2520)确定常规电源单元各单机闭环机组的一次调频修正量，包括：

S2521)计算电网频率偏差：电网频率偏差等于电网额定频率(50Hz)减去电网实时频率；

S2522)如果电网频率偏差绝对值小于等于机组一次调频门槛，则机组一次调频修正量等于0，其中机组一次调频门槛与机组类型有关，受调节机制影响，火电机组一次调频门槛小于水电机组一次调频门槛，前者通常为0.03Hz，后者通常为0.05Hz；

S2523)如果电网频率偏差绝对值大于机组一次调频门槛，则机组一次调频目标调节量等于机组额定容量乘以S2521所得电网频率偏差再乘以机组一次调频调节系数，其中机组一次调频调节系数由电网预先设定或由互补集成单元预先设定；

S2524)当机组一次调频的实际调节量可以测量或取得时，机组一次调频修正量等于一次调频实际调节量，否则机组一次调频修正量等于S2523所得机组一次调频目标调节量。

S2530)计算常规电源单元中火电机组调节过程中的动态补偿需求量，包括：

S2531)计算常规电源单元各单机闭环火电机组(包括投入AGC的火电机组和未投入AGC的单机闭环火电机组)的动态调节偏差：各单机闭环火电机组的单机AGC有功功率分配值加上S2520所得一次调频修正量再减去单机有功功率实发值；

S2532)对S2531所得各单机闭环火电机组的动态调节偏差进行判断，如果机组的动态调节偏差的绝对值大于单机有功功率调节死区，则该机组的动态补偿需求量等于动态调节偏差，否则该机组的动态补偿需求量等于0；

S2533)将常规电源单元中所有单机闭环火电机组的动态补偿需求量相加，即为常规电源单元火电机组的总动态补偿需求量。

S2540)计算常规电源单元中投入AGC水电机组的总动态补偿量，包括：

S2541)根据先验经验设置小于1且大于0的补偿缩放系数用于总动态补偿量的计算，补偿缩放系数是为了防止水电机组调节延时而可能引起的过度补偿；

S2542)当S2533所得火电机组的总动态补偿需求量等于0时，水电机组的总动态补偿量同样等于0；

S2543)当S2533所得火电机组的总动态补偿需求量大于0时，将总动态补偿需求量乘以补偿缩放系数后，与S2513所得的水电机组总可增裕度比较，如果前者小于等于后者，则水电机组的总动态补偿量等于前者，否则水电机组的总动态补偿量等于后者；

S2543)当S2533所得火电机组的总动态补偿需求量小于0时，将总动态补偿需求量绝对值乘以补偿缩放系数后，与S2514所得的水电机组总可减裕度比较，如果前者小于等于后者，则水电机组的总动态补偿量等于火电机组总动态补偿需求量乘以补偿缩放系数，否则水电机组的总动态补偿量等于水电机组的总可减裕度的负数；

S2544)按照固定周期对火电机组总动态补偿需求量乘以补偿缩放系数所得结果和水电机组总动态补偿量进行比较，如果二者的差值绝对值大于所有发电的火电机组的单机有功功率调节死区总和，或者前者等于0而后者不等于0，则重新执行S2540步骤。

S2550)将常规电源单元中投入AGC水电机组的总动态补偿量，分配至投入AGC的各水电机组，得到投入AGC各水电机组的单机动态补偿量，包括：

S2551)当水电机组的总动态补偿量等于0时，各投入AGC水电机组的单机动态补偿量同样等于0；

S2552)当水电机组的总动态补偿量大于0时，按照各投入AGC水电机组单机AGC有功功率分配值可增加裕度在水电机组总可增裕度中的占比，将总动态补偿量分配至各水电机组；计算方式为总动态补偿量除以总可增裕度，然后乘以该机组单机AGC有功功率分配值的可增加裕度；

S2553)当水电机组的总动态补偿量小于0时，按照各投入AGC水电机组单机AGC有功功率分配值可减少裕度在水电机组总可减裕度中的占比，将总动态补偿量分配至各水电机组；计算方式为总动态补偿量除以总可减裕度，然后乘以该机组单机AGC有功功率分配值的可减少裕度。

S2560)将S2550所得投入AGC各水电机组的单机动态补偿量分别与S2450所得各机组的单机AGC有功功率分配值相加，就得到常规电源单元投入AGC各水电机组的单机AGC有功功率修正分配值。

S2600)常规电源单元各单机闭环机组的有功功率调节，包括：

S2610)确定各单机闭环机组的单机有功功率设定值，包括：

S2611)对于未投入AGC的单机闭环机组，单机有功功率设定值由运行人员手动设置；

S2612)对于投入AGC的火电机组，单机有功功率设定值等于单机AGC有功功率分配值；

S2613)对于投入AGC的水电机组，单机有功功率设定值等于S2560所得的单机AGC有功功率修正分配值。

S2620)将常规电源单元各单机闭环机组的单机有功功率设定值与S2520所得一次调频修正量叠加，得到各机组单机有功功率执行值；以防止二次调频将一次调频的调节量视为功率扰动拉回，以及二次调频和一次调频互相冲突的问题；

S2630)常规电源单元各单机闭环机组的有功功率控制系统，以单机有功功率执行值为目标，对单机有功功率实发值和单机有功功率执行值之间的偏差进行计算，并根据计算结果输出连续信号对机组单机有功功率实发值进行调节，以使机组单机有功功率实发值趋向于单机有功功率执行值，并最终稳定在单机有功功率执行值的调节死区范围内。

S3000)储能电源单元的运行包括(如图2、图3、图5所示)：

S3100)计算储能电源单元各储能机组电池荷电的容量比例，和储能电源单元电池荷电的总体容量比例，包括：

S3110)计算各储能机组电池荷电的容量比例，

S3120)计算储能电源单元电池荷电的总体容量比例，

S3200)设置储能电源单元电池荷电状态总体容量比例的判断阈值R

S3210)0＜R

S3220)R

S3230)R

S3230)R

本实施例中将R

S3300)判断储能电源单元的电池总体电量状态，包括：

S3310)当S3120所得储能电源单元电池荷电的总体容量比例0≤r＜R

S3320)当R

S3330)当R

S3340)当R

S3350)当R

S3360)当R

S3400)设置储能机组电池荷电状态容量比例的判断阈值R

S3210)0＜R

S3220)R

S3230)R

本实施例将R

S3500)设置储能电源单元各储能机组调节系数的辅助计算参数，包括：

S3510)设置4个阈值参数K

S3520)设置储能机组调节系数的变化梯度参数ΔK，0＜ΔK＜min[K

S3600)计算储能电源单元各储能机组的调节系数，如图3所示，包括：

S3610)计算储能电源单元各储能机组的向上调节系数，包括：

S3611)初始化设置储能电源单元各储能机组的向上调节系数

S3612)按固定周期对各储能机组的向上调节系数进行修正，即按照固定周期不断循环运行后续步骤；

S3613)计算各储能机组向上调节的生效阈值参数

S3614)比较

S3620)计算储能电源单元各储能机组的向下调节系数，包括：

S3621)初始化设置储能电源单元各储能机组的向下调节系数

S3622)按固定周期对各储能机组的向下调节系数进行修正，即按照固定周期不断循环运行后续步骤；

S3623)计算各储能机组向下调节的生效阈值参数

S3624)比较

在以上实施例中，根据电池荷电状态容量比例r

S3700)对储能电源单元的单元有功功率目标值进行单元级AGC分配，包括：

S3710)当储能电源单元的单元有功功率目标值等于0时，各储能机组的单机有功功率设定值等于0；

S3720)当储能电源单元的单元有功功率目标值大于0时，各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向上调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配，即储能机组的单机有功功率设定值等于

S3730)当储能电源单元的单元有功功率目标值小于0时，各储能机组的单机有功功率设定值按各储能机组向下调节系数和电池容量乘积的相互比例进行分配，即储能机组的单机有功功率设定值等于

如S3600所述，储能机组的向上调节系数和向下调节系数分别随电池荷电状态容量比例的上升而增加和减少，因此根据S3720和S3730的计算方式，当储能机组单元有功功率目标值大于0，也就是储能机组单元总体处于放电状态时，倾向于使电池荷电状态容量比例较高的储能机组放电，而当储能机组单元有功功率目标值小于0，也就是储能机组单元总体处于充电状态时，倾向于使电池荷电状态容量比例较低的储能机组充电，从而可以保证各储能机组荷电状态容量比例保持一致，以避免某台或某几台储能机组电池相比于其它储能机组电池过度充电或过度放电。

S3800)储能电源单元各储能机组的有功功率控制系统，以单机有功功率设定值为目标，对单机有功功率实发值和单机有功功率设定值之间的偏差进行计算，并根据计算结果输出连续信号对储能机组单机有功功率实发值进行调节，以使储能机组单机有功功率实发值趋向于单机有功功率设定值，并最终稳定在单机有功功率设定值的调节死区范围内。

S3900)计算储能电源单元的单元有功功率额定容量，包括：

S3910)计算储能电源单元的各储能机组的向上调节能力，包括：

S3911)当储能机组如S3613计算的向上调节的生效阈值参数

S3912)当储能机组如S3613计算的向上调节的生效阈值参数

例如当机组的正向单机有功功率额定容量为50MW时，假如K

S3920)将S3910所得各储能机组的向上调节能累加，得到储能电源单元的正向单元有功功率额定容量；

S3930)计算储能电源单元的各储能机组的向下调节能力，包括：

S3931)当储能机组如S3623计算的向下调节的生效阈值参数

S3932)当储能机组如S3623计算的向下调节的生效阈值参数

S3940)将S3930所得各储能机组的向下调节能累加，得到储能电源单元的负向单元有功功率额定容量。

下面给出互补集成单元确定充放电修正功率、常规电源的单元有功功率目标值、储能电源单元的单元有功功率目标值的实施例。

如图1所示，互补集成单元通过对常规电源单元和储能电源单元的单元有功功率目标值进行分配，以满足互补集成电源总有功功率设定值和一次调频的调节要求，以及储能电源电池的充放电要求。控制模型为了直观显示调节效果，控制模型中排除了一次调频的影响，但本行业技术人员容易了解到，即使引入了火电一次调频或水电一次调频的影响，也不会影响本发明方法的实施效果。

S4100)计算储能电源单元的充放电修正功率：

S4110)人工设置充放电参数α

S4120)根据S3300计算的储能电源单元的电池总体电量状态，每隔固定周期对充放电系数α进行计算，包括：

S4121)当电池总量处于极理想电量状态时，充放电系数α＝0；

S4122)当电池总量处于较低电量状态时，充放电系数α＝α

S4123)当电池总量处于极低电量状态时，充放电系数α＝α

S4124)当电池总量处于较高电量状态时，充放电系数α＝－α

S4125)当电池总量处于极高电量状态时，充放电系数α＝－α

S4126)当电池总量处于较理想电量状态时，充放电系数保持原来的值不变，本步骤使电池总量的较理想状态成为充放电状态改变的缓冲区，以防止充放电修正功率频繁发生变化，即较理想电量状态的充放电系数，由之前电池所处于的总体电量状态决定，当电池总量从极理想电量状态变为较理想电量状态时，充放电系数α＝0，当电池总量从较低电量状态变为较理想电量状态时，充放电系数α＝α

S4130)根据S4120所得充放电系数，计算储能电源单元的充放电修正功率，充放电修正功率等于

S4200)常规电源的单元有功功率目标值，等于互补集成电源的总有功功率设定值加上S4130所得的充放电修正功率，假设集成电源的总有功功率设定值从0调整为400MW，30s时储能电源单元的充放电修正功率从0变化为80MW，则图1所示的控制模型中常规电源单元的调节效果如图6所示。同时由于设置不同的充放电系数，可以在电池总量处于极高或极低状态时，相比于电池总量处于较高或较低状态时，由常规电源对电池电量进行更加快速的反向补偿，从而使电池总量尽快恢复到浅充浅放状态。

S4300)互补集成单元计算储能电源单元的单元有功功率目标值，包括：

S4310)将互补集成电源的总有功功率设定值加上常规电源单元的单元一次调频修正量，然后减去常规电源单元的单元有功功率实发值，得到常规电源单元的单元有功功率调节偏差；

S4320)将储能电源单元的补偿调节量的初始值设为常规电源单元的单元有功功率调节偏差；按固定周期，将补偿调节量与当期的常规电源单元有功功率调节偏差进行比较，然后对储能电源单元的补偿调节量进行更新：

S4321)两者的差值绝对值大于储能电源单元的单元有功功率调节死区时，补偿调节量等于当期的常规电源单元有功功率调节偏差；

S4322)两者的差值绝对值小于等于储能电源单元的单元有功功率调节死区时，补偿调节量保持不变；

S4330)对S4320所得储能电源单元的补偿调节量作死区处理，处理逻辑如图7所示，包括：

S4331)人工设置计时器和时间参数T

S4332)当S4310所得常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值小于等于常规电源单元有功功率调节死区时，S4331设置的计时器开始计时；

S4333)当S4310所得常规电源单元的单元有功功率调节偏差的绝对值大于常规电源单元有功功率调节死区时，S4331设置的计时器复归清零；

S4334)当计时器时间小于时间参数T

S4335)当计时器时间大于等于时间参数T

S4400)互补集成控制单元将S4330所得的单元有功功率目标值发送给储能电源单元；

储能电源单元对单元有功功率目标值进行单元级AGC分配，并对各储能机组的有功功率进行调节，延用S4200所举的例子，假设互补集成电源的总有功功率设定值从0调整为400MW，30s时储能电源单元的充放电修正功率从0变化为80MW，并且储能电源单元的单元有功功率额定容量为±150MW，则图1所示的控制模型中储能电源单元的调节效果和互补集成电源的调节效果如图8所示。

S4500)为进一步展示本发明方法中储能电源单元电池“浅充浅放”的特点，进一步利用图1所示的控制模型进行仿真，控制模型在储能电源单元中设置了3台储能机组，3台储能机组的电池容量比例为5:8:10，在仿真中设置集成电源的总有功功率设定值从0变化至200MW，再从200MW变化至400MW，再从400MW变化至100MW，其中集成电源总有功功率设定值、集成电源总有功功率实发值、常规电源单元有功功率实发值、储能电源单元各机组有功功率实发值、储能电源单元各机组电池荷电状态、储能电源单元各机组电池荷电容量比例、储能电源单元电池总荷电容量比例、储能电源单元充放电修正功率等的关系图分别如图9所示，从图9展示的调节效果可见：

1)储能机组进行有功功率调节时的调节幅度，同时与电池容量和电池荷电状态有关，虽然储能机组3的电池容量是储能机组1的两倍，但因为储能机组3电池的初始荷电容量比例远远低于储能机组1，所以导致储能机组3的放电幅度反而小于储能机组1；

2)当储能机组单元电池总荷电量较低时，充放电修正功率为正，以促使常规电源单元有功功率实发值增加，进而使储能机组电池进入充电状态，反之，则充放电修正功率为负，以促使常规电源单元有功功率实发值降低，进而使储能机组电池进入放电状态；

3)虽然在仿真初始阶段人为设置3台储能机组的电池荷电容量比例有较大差异，但是在本发明“浅充浅放”策略的支配下，所有储能机组电池荷电的容量比例逐渐趋向于一致，同时如上所述，由于本发明的充放电策略能使储能机组单元电池总荷电量维持较好的平衡，因此所有储能机组的电池也自然而然的处于较为平衡(既不过度充电，也不过度放电)的状态。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。