一种为电网供电的发电方法及装置

摘要

本发明实施例公开了一种为电网供电的发电方法及装置，方法包括：确定调频服务调节范围将其发送至电网调度系统，电网调度系统根据计划曲线和调频服务调节范围生成AGC调度指令，发送计划曲线和AGC调度指令至协调控制器；协调控制器接收AGC调度指令将其发送至储能系统控制器；协调控制器接收计划曲线将其发送至发电机组控制器，发电机组控制器控制并检测发电机组输出功率，将输出功率发送至储能系统控制器，储能系统控制器根据目标出力值及当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。由于电网调度系统可以根据调频服务调节范围生成AGC调度指令，使储能系统不会频繁过充或过放，进而使整体运行成本更低，运行收益更大。

权利要求

1.一种为电网供电的发电方法，其特征在于，应用于协调控制器，所述方法包括：确定调频服务功率调节范围；

发送所述调频服务功率调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务功率调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器，其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值，所述第二目标出力值处于[(所述第一目标出力值+所述调频服务功率调节范围下限)，(所述第一目标出力值+所述调频服务功率调节范围上限)]内；

接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定调频服务功率调节范围的步骤包括：确定所述储能系统的当前充电状态值，其中，所述当前充电状态值为所述储能系统当前剩余能量与额定能量容量的比值；

根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务功率调节范围。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述储能系统的当前充电状态值的步骤之前，所述方法还包括：在所述储能系统的运行初始时刻，按照预设的初始模式设置方式，设定所述储能系统的运行模式。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照预设的初始模式设置方式，设定所述储能系统的运行模式的步骤包括：当所述储能系统的初始充电状态值不高于运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

当所述储能系统的初始充电状态值不低于运行上限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

当所述储能系统的初始充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式或单纯放电模式；

其中，所述初始充电状态值为所述储能系统在运行初始时刻的剩余能量与额定能量容量的比值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值，所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[-P，0]，所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[0，P]，P为所述储能系统的额定功率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务功率调节范围的步骤包括：当所述当前充电状态值不高于运行下限时，则设定所述储能系统的运行模式为所述单纯充电模式，并设置所述调频服务功率调节范围为所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

当所述当前充电状态值不低于运行上限时，则设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式，并设置所述调频服务功率调节范围为所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

当所述当前充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，则保持所述储能系统的运行模式不变，并设置所述调频服务功率调节范围为所述运行模式对应的所述储能系统的可调节出力范围。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到所述储能系统的运行模式为单纯充电模式时，判断 是否小于(运行上限-当前充电状态值)·E；

如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

当检测到所述储能系统的运行模式为单纯放电模式时，判断 是否小于(当前充电状态值-运行下限)·E；

如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

其中，ΔT为所述计划曲线的时间区间，在该时间区间内所述计划曲线对应的并网出力值不变，E为所述储能系统的额定能量容量。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率的步骤具体为：所述发电机组控制器控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值输出功率。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定调频服务功率调节范围的步骤具体为：确定调频服务功率调节范围为[-P，P]，其中，P为所述储能系统的额定功率。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率的步骤包括：接收所述协调控制器或所述储能系统控制器发送的偏差补偿量，其中，所述偏差补偿量表示所述储能系统在运行过程中的能量损失；

控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值与偏差补偿量的和输出功率。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述偏差补偿量的获得方式包括：所述偏差补偿量由所述储能系统控制器发送时，所述储能系统控制器获得所述偏差补偿量的方式包括：所述储能系统控制器确定所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量；

所述偏差补偿量由所述协调控制器发送时，所述协调控制器获得所述偏差补偿量的方式包括：所述协调控制器接收所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量，所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值由所述储能系统控制器确定并发送；

或，接收所述储能系统发送的所述偏差补偿量，所述偏差补偿量由所述储能系统控制器根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算得到；

其中，所述目标充电状态值为运行上限和运行下限的平均值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值。

11.一种为电网供电的发电装置，其特征在于，应用于协调控制器，所述装置包括：调频服务功率调节范围确定模块，用于确定调频服务功率调节范围；

调频服务功率调节范围发送模块，用于发送所述调频服务功率调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务功率调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器，其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值，所述第二目标出力值处于[(所述第一目标出力值+所述调频服务功率调节范围下限)，(所述第一目标出力值+所述调频服务功率调节范围上限)]内；

AGC调度指令接收模块，用于接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

计划曲线接收模块，用于接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

说明书

一种为电网供电的发电方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种为电网供电的发电方法及装置。

背景技术

[0002] 电网系统包括电网调度系统和发电系统，其中，发电系统用于为电网供电，电网调度系统用于下发调度指令以调度发电系统进行发电。具体的，发电系统包括发电机组、用于控制发电机组出力的发电机组控制器、储能系统、用于控制储能系统出力的储能系统控制器，以及用于协调发电机组控制器与储能系统控制器工作的协调控制器，该协调控制器用于辅助电网调度系统、发电机组控制器及储能系统控制器之间的通信，例如向发电机组控制器及储能系统控制器转发电网调度系统下发的调度指令等。

[0003] 发电系统不仅需要满足负荷用户的用电电量要求，还要求维持电网实时频率和联络线潮流的稳定，以保证整个电网运行的稳定可靠。在发电机组并网运行过程中，发电机组既要提供电量服务，又要提供AGC(Automatic Generation Control)调频服务。其中，电量服务指按照计划曲线提供并网出力，该计划曲线是根据电网的需求电量制定的并网出力与时间的关系曲线；而AGC调频服务指在电网调度系统的调度下跟踪快速变化指令信号，实时调整并网出力，以保证电网频率和联络线潮流稳定。

[0004] 发电机组由于自身特性限制，出力调节速度慢，调节精度差，提供AGC调频服务的质量差，收益无法保障。另外，发电机组在提供AGC调频服务时，要求其出力快速、往复调节，会造成发电机组发电机运行参数波动，运行效率下降，发电机阀门等执行机构磨损老化加剧等不良后果，发电机组运行成本远高于仅提供电量服务时的稳定出力模式。

[0005] 与发电机组不同，储能系统由于其调节速率快，调节精度高，被认为非常适用于AGC调频服务一类的快速调节应用。储能系统与发电机组联合运行，响应电网AGC调度指令，参与电网运行。在储能系统与发电机组联合运行模式下，储能系统可以作为快速单元，补偿发电机组出力与电网调度指令间的实时偏差，主要提供AGC调频服务功能。发电机组则作为慢速单元，为电网长期运行提供能量支撑，主要提供电量服务功能。这种分工合作的运行模式，可以发挥储能系统与火电机组各自的优势。

[0006] 但是，储能系统所能存储的能量容量有限，当其处于100％满充状态或0％完全放电状态时，储能系统无法提供进一步的充电或放电能力。储能系统的运行寿命受其负荷强度、充放电深度、运行区间影响，频繁过充或过放会极大程度降低储能系统的运行寿命，增加运行成本。因此，如何在保证发电系统提供稳定的电量服务和AGC调频服务的同时，使发电系统整体运行成本最低，运行收益最大是一个急需解决的问题。

发明内容

[0007] 本发明实施例公开了一种为电网供电的发电方法及装置，以使发电系统提供稳定的电量服务和AGC调频服务的同时，整体运行成本更低，运行收益更大。技术方案如下：

[0008] 第一方面，本发明实施例提供了一种为电网供电的发电方法，应用于协调控制器，所述方法包括：

[0009] 确定调频服务调节范围；

[0010] 发送所述调频服务调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器，其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值；

[0011] 接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

[0012] 接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

[0013] 可选的，所述确定调频服务调节范围的步骤包括：

[0014] 确定所述储能系统的当前充电状态值，其中，所述当前充电状态值为所述储能系统当前剩余能量与额定能量容量的比值；

[0015] 根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务调节范围。

[0016] 可选的，所述确定所述储能系统的当前充电状态值的步骤之前，所述方法还包括：

[0017] 在所述储能系统的运行初始时刻，按照预设的初始模式设置方式，设定所述储能系统的运行模式。

[0018] 可选的，所述按照预设的初始模式设置方式，设定所述储能系统的运行模式的步骤包括：

[0019] 当所述储能系统的初始充电状态值不高于运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0020] 当所述储能系统的初始充电状态值不低于运行上限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0021] 当所述储能系统的初始充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式或单纯放电模式；

[0022] 其中，所述初始充电状态值为所述储能系统在运行初始时刻的剩余能量与额定能量容量的比值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值，所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[-P，0]，所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[0，P]，P为所述储能系统的额定功率。

[0023] 可选的，所述根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务调节范围的步骤包括：

[0024] 当所述当前充电状态值不高于运行下限时，则设定所述储能系统的运行模式为所述单纯充电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0025] 当所述当前充电状态值不低于运行上限时，则设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0026] 当所述当前充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，则保持所述储能系统的运行模式不变，并设置所述调频服务调节范围为所述运行模式对应的所述储能系统的可调节出力范围。

[0027] 可选的，所述方法还包括：

[0028] 当检测到所述储能系统的运行模式为单纯充电模式时，判断 是否小于(运行上限-当前充电状态值)·E；

[0029] 如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0030] 如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0031] 当检测到所述储能系统的运行模式为单纯放电模式时，判断 是否小于(当前充电状态值-运行下限)·E；

[0032] 如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0033] 如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0034] 其中，ΔT为所述计划曲线的时间区间，在该时间区间内所述计划曲线对应的并网出力值不变，E为所述储能系统的额定能量容量。

[0035] 可选的，所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率的步骤具体为：

[0036] 所述发电机组控制器控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值输出功率。

[0037] 可选的，所述确定调频服务调节范围的步骤具体为：

[0038] 确定调频服务调节范围为[-P，P]，其中，P为所述储能系统的额定功率。

[0039] 可选的，所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率的步骤包括：

[0040] 接收所述协调控制器或所述储能系统控制器发送的偏差补偿量，其中，所述偏差补偿量表示所述储能系统在运行过程中的能量损失；

[0041] 控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值与偏差补偿量的和输出功率。

[0042] 可选的，所述偏差补偿量的获得方式包括：

[0043] 所述偏差补偿量由所述储能系统控制器发送时，所述储能系统控制器获得所述偏差补偿量的方式包括：

[0044] 所述储能系统控制器确定所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量；

[0045] 所述偏差补偿量由所述协调控制器发送时，所述协调控制器获得所述偏差补偿量的方式包括：

[0046] 所述协调控制器接收所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量，所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值由所述储能系统控制器确定并发送；

[0047] 或，接收所述储能系统发送的所述偏差补偿量，所述偏差补偿量由所述储能系统控制器根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算得到；

[0048] 其中，所述目标充电状态值为运行上限和运行下限的平均值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值。

[0049] 可选的，所述AGC调度指令携带的第二目标出力值处于[(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围下限)，(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围上限)]内。

[0050] 第二方面，本发明实施例还提供了一种为电网供电的发电装置，应用于协调控制器，所述装置包括：

[0051] 调频服务调节范围确定模块，用于确定调频服务调节范围；

[0052] 调频服务调节范围发送模块，用于发送所述调频服务调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器，其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值；

[0053] AGC调度指令接收模块，用于接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

[0054] 计划曲线接收模块，用于接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

[0055] 本方案中，协调控制器首先确定调频服务调节范围并发送调频服务调节范围至电网调度系统，以使：电网调度系统根据预先获得的计划曲线和调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送计划曲线和所述AGC调度指令至协调控制器，然后接收AGC调度指令，并将AGC调度指令发送至储能系统控制器，接收计划曲线，并将计划曲线发送至发电机组控制器，以使：发电机组控制器根据计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测发电机组当前输出功率，并将发电机组当前输出功率发送至储能系统控制器，以使：储能系统控制器根据AGC调度指令所携带的第二目标出力值及发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。由于电网调度系统可以根据调频服务调节范围生成AGC调度指令，使储能系统不会频繁过充或过放，同时，发电机组控制器根据预先获得的计划曲线控制发电机组输出功率，使整体运行成本更低，运行收益更大。

附图说明

[0056] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

[0057] 图1为本发明实施例所提供的一种为电网供电的发电方法的流程图；

[0058] 图2为本发明实施例所提供的一种为电网供电的发电装置的结构示意图。

具体实施方式

[0059] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

[0060] 为了在保证发电系统提供稳定的电量服务和AGC调频服务的同时，使发电系统整体运行成本最低，运行收益最大，本发明实施例提供了一种为电网供电的发电方法及装置。

[0061] 首先需要说明的是，为了方便介绍本发明实施例提供的一种为电网供电的发电方法及装置，在本文中，储能系统向电网馈出电能时，即储能系统放电时，定义储能系统输出功率为正；储能系统从电网吸收电能时，即储能系统充电时，定义储能系统输出功率为负。发电机组向电网馈出电能时，即发电机组放电时，定义发电机组输出功率为正。

[0062] 下面首先对本发明实施例所提供的第一种为电网供电的发电方法进行介绍。

[0063] 如图1所示，一种为电网供电的发电方法，应用于协调控制器，包括以下步骤：

[0064] S101，确定调频服务调节范围；

[0065] 实际应用中，协调控制器确定调频服务调节范围的方式一般可以为以下两种：

[0066] 第一种调频服务调节范围的确定方式具体可以包括：

[0067] 确定所述储能系统的当前充电状态值；

[0068] 根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务调节范围。

[0069] 其中，当前充电状态值为储能系统当前剩余能量与额定能量容量的比值。例如，储能系统当前剩余能量为75MW·h(兆瓦时)，储能系统的额定能量容量为100MW·h，那么储能系统的当前充电状态值即为75/100＝75％。

[0070] 储能系统控制器确定了储能系统的当前充电状态值后，可以根据该当前充电状态值设定储能系统的运行模式，这样可以根据储能系统的实际充放电状态来设定储能系统的运行模式，将快速反复的出力调节需求转化为单方向的持续时间长而转换次数少的调节需求，同时避免储能系统出现过充或过放的危险而影响储能系统的使用寿命。

[0071] 需要说明的是，在储能系统投入运行的初始时刻即运行初始时刻，可以根据储能系统在运行初始时刻的初始充电状态值设定储能系统的运行模式，具体设定方式可以包括：

[0072] 当所述储能系统的初始充电状态值不高于(低于)运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0073] 当所述储能系统的初始充电状态值不低于(高于)运行上限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0074] 当所述储能系统的初始充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式或单纯放电模式。

[0075] 需要说明的是，上述运行上限为储能系统以额定功率充电的最大充电状态值。可以理解的是，储能系统作为一种提供电能的设备，在实际应用中，一般其充电的最大充电状态值是不会为100％的，这样可以避免储能系统过充而降低使用寿命，所以储能系统会具有一个以额定功率充电的最大充电状态值，也就是说，运行上限为储能系统的固有属性，不同类型的储能系统的运行上限是不同的，例如可能为80％、90％等。

[0076] 相应的，上述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值。一般其放电的最小充电状态值也不会为0％，该运行下限也是储能系统的固有属性，不同类型的储能系统的运行下限也是不同的，例如可能为15％、20％等。

[0077] 进一步的，上述初始充电状态值为所述储能系统在运行初始时刻的剩余能量与额定能量容量的比值，例如，储能系统在运行初始时刻的剩余能量为55MW·h，储能系统的额定能量容量为100MW·h，那么储能系统的当前充电状态值即为55/100＝55％。

[0078] 当储能系统控制器判断出储能系统的初始充电状态值不高于运行下限时，例如，储能系统的初始充电状态值为10％，运行下限为20％，此时，说明储能系统在运行初始时刻的剩余能量比较少，允许充电的电量较多，也就是可充电能力很好，那么便可以设定储能系统的运行模式为单纯充电模式，也就是设定储能系统单纯从电网吸收电量，避免储能系统进行快速反复的出力调节。其中，该单纯充电模式对应的储能系统的可调节出力范围为[-P，0]也就是储能系统的充电功率可以为[0，P]之间的一个值，P为储能系统的额定功率。

[0079] 当判断出储能系统的当前初始充电状态值不低于运行上限时，例如，储能系统的初始充电状态值为90％，运行上限为85％，此时，说明储能系统在运行初始时刻的剩余能量比较多，允许放电的电量较多，也就是可放电能力很好，那么便可以设定储能系统的运行模式为单纯放电模式，也就是设定储能系统单纯向电网馈出电量，避免储能系统进行快速反复的出力调节。其中，该单纯放电模式对应的储能系统的可调节出力范围为[0，P]，也就是储能系统的放电功率可以为[0，P]之间的一个值。

[0080] 当判断出储能系统的初始充电状态值低于上述运行上限且高于上述运行下限时，例如储能系统的初始充电状态值为50％，运行上限为85％，运行下限为20％，此时，说明储能系统在运行初始时刻的剩余能量较适中，允许放电或放电的电量相差不是很大，也就是此时储能系统具有一定的可放电能力和可充电能力，那么便可以设定储能系统的运行模式为单纯充电模式、单纯放电模式中的一种。

[0081] 储能系统按照上述设定的运行模式投入运行后，储能系统控制器可以实时检测储能系统的当前充电状态值，进而根据该当前充电状态值对储能系统的运行模式进行转换控制，并根据储能系统的运行模式确定调频服务调节范围，具体方式可以包括：

[0082] 当所述当前充电状态值不高于运行下限时，则设定所述储能系统的运行模式为所述单纯充电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0083] 当所述当前充电状态值不低于运行上限时，则设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0084] 当所述当前充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，则保持所述储能系统的运行模式不变，并设置所述调频服务调节范围为所述运行模式对应的所述储能系统的可调节出力范围。

[0085] 也就是说，当储能系统的当前充电状态值达到运行下限时即不高于运行下限时，则转换储能系统的运行模式为单纯充电模式；当储能系统的当前充电状态值达到运行上限时，则转换储能系统的运行模式为单纯放电模式。当储能系统当前充电状态大于运行下限且小于运行上限(即处于运行上下限之间)时，则保持储能系统的运行模式不变，也就是保持储能系统的运行模式为上述原设定运行模式。一旦储能系统的当前充电状态值达到运行上限或运行下限便需要对运行模式进行转换，这样可以保证储能系统不会出现过充或者过放的危险，使储能系统运行在最佳充放电状态，进而延长储能系统的使用寿命。

[0086] 具体的，当储能系统的运行模式为单纯充电模式，协调控制器便可以设置调频服务调节范围为[-P，0]，当储能系统的运行模式为单纯放电模式，便可以设置调频服务调节范围为[0，P]。这样可以使调频服务调节范围在储能系统的可调节出力范围内，避免储能系统出现过充或过放的危险。

[0087] 第二种调频服务调节范围的确定方式具体可以为：

[0088] 确定调频服务调节范围为[-P，P]，其中，P为所述储能系统的额定功率。也就是说，此时仅由储能系统提供调频服务。

[0089] S102，发送所述调频服务调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器；

[0090] 其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值。协调控制器确定了上述调频服务调节范围后，可以将该调频服务调节范围发送至电网调度系统，电网调度系统接收到该调频服务调节范围后，便可以根据预先获得的计划曲线和该调频服务调节范围生成AGC调度指令，使该AGC调度指令携带的第二目标出力值处于[(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围下限)，(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围上限)]内。这样可以使发电机组和储能系统在运行过程中能够满足AGC调度指令需要，同时储能系统不会出现频繁过充或过放的问题。

[0091] 其中，上述计划曲线的获得方式一般有两种方式。具体的，在市场机制下，可以通过日前电量市场或实时电量市场竞价方式，即可获得当前时段内的计划曲线。在计划机制下，计划曲线可以由电网调度系统根据日前电网负荷的预测结果制定并下发。

[0092] 电网调度系统确定了上述AGC调度指令后，发送上述计划曲线和AGC调度指令至协调控制器，以方便协调控制器进行进一步的工作。

[0093] S103，接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

[0094] 协调控制器接收到电网调度系统发送的上述AGC调度指令后，可以将其转发给储能系统控制器。

[0095] S104，接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

[0096] 协调控制器可以在将上述AGC调度指令转发至储能系统控制器的同时，将上述计划曲线转发至电机组控制器。电机组控制器接收到上述计划曲线后，可以根据该计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测发电机组的当前输出功率，将发电机组的当前输出功率发送至储能系统控制器。

[0097] 具体的，当上述调频服务范围为[-P，0]或者[0，P]时，由于储能系统的运行模式在单纯充电模式和单纯放电模式间切换，不需要通过发电机组补偿储能系统在运行过程中的能量损失，因此发电机组控制器可以控制发电机组按照上述计划曲线所携带的第一目标出力值输出功率，也就是说控制发电机组无偏差地的按照该计划曲线所携带的第一目标出力值输出功率。

[0098] 当上述调频服务范围为[-P，P]时，由于此时仅由储能系统提供调频服务，需要通过发电机组补偿和控制储能系统在运行过程中的能量损失，以保证储能系统不会发生过充或过放的危险，因此发电机组控制器根据上述计划曲线控制发电机组输出功率可以包括：

[0099] 接收协调控制器或储能系统控制器发送的偏差补偿量；

[0100] 控制发电机组按照计划曲线所携带的第一目标出力值与偏差补偿量的和输出功率。

[0101] 其中，上述偏差补偿量表示储能系统在运行过程中的能量损失，该偏差补偿量的获得方式一般包括两种。具体的，当该偏差补偿量由储能系统控制器发送时，储能系统控制器获得该偏差补偿量的方式包括：

[0102] 储能系统控制器确定储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算偏差补偿量。

[0103] 其中，上述目标充电状态值为上述运行上限和上述运行下限的平均值。例如，若运行上限为80％，运行下限为20％，那么该目标充电状态值即为50％。储能系统控制器确定了该当前充电状态值及目标充电状态值后，可以通过PI控制器计算得到该偏差补偿量，当然也可以通过其他现有方式获得该偏差补偿量。需要说明的是，通过PI控制器计算偏差补偿量为本领域常见的计算方式，本领域技术人员可以根据实际情况进行操作，在此不做具体说明。

[0104] 当该偏差补偿量由协调控制器发送时，协调控制器获得该偏差补偿量的方式可以包括：

[0105] 协调控制器接收储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算偏差补偿量。

[0106] 其中，储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值由储能系统控制器确定并发送至协调控制器，协调控制器接收该当前充电状态值及目标充电状态值后确定该偏差补偿量。需要说明的是，该偏差补偿量的计算方式与上述计算方式相同，也可以采用PI控制器来计算，在此不再赘述。

[0107] 协调控制器获得该偏差补偿量的另外一种方式为：接收储能系统发送的偏差补偿量。该偏差补偿量由储能系统控制器根据储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算得到，具体计算方式与上述储能系统控制器获得该偏差补偿量方式中的计算方法相同，在此不再赘述。

[0108] 进一步的，发电机组控制器按照上述偏差补偿量控制发电机组输出功率的同时，可以实时检测发电机组当前输出功率，将发电机组当前输出功率发送至储能系统控制器。储能系统控制器便可以根据接收到的协调控制器发送的AGC调度指令所携带的第二目标出力值，以及发电机组当前输出功率，计算二者的差值，控制储能系统输出功率以补偿该差值。

[0109] 需要说明的是，若该差值为正，说明此时发电机组当前输出功率不能满足电网的供电需求，那么储能系统控制器便控制储能系统放电，以补充发电机组当前输出功率的不足；若该差值为负，说明此时发电机组当前输出功率超过电网的供电需求，储能系统控制器便控制储能系统充电，以补充储能系统的能量，同时保证与电网的供电需求的吻合。举例而言，若AGC调度指令所携带的第二目标出力值为265MW，发电机组当前输出功率为260MW，那么储能系统控制器便控制储能系统以输出功率为5MW进行放电。

[0110] 可见，在本方案中，协调控制器首先确定调频服务调节范围并发送调频服务调节范围至电网调度系统，以使：电网调度系统根据预先获得的计划曲线和调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送计划曲线和所述AGC调度指令至协调控制器，然后接收AGC调度指令，并将AGC调度指令发送至储能系统控制器，接收计划曲线，并将计划曲线发送至发电机组控制器，以使：发电机组控制器根据计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测发电机组当前输出功率，并将发电机组当前输出功率发送至储能系统控制器，以使：储能系统控制器根据AGC调度指令所携带的第二目标出力值及发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。由于电网调度系统可以根据调频服务调节范围生成AGC调度指令，使储能系统不会频繁过充或过放，同时，发电机组控制器根据预先获得的计划曲线控制发电机组输出功率，使整体运行成本更低，运行收益更大。

[0111] 需要说明的是，储能系统控制器实时检测储能系统的当前充电状态值，进而根据该当前充电状态值对储能系统的运行模式进行转换控制的方式还可以包括：

[0112] 当检测到所述储能系统的运行模式为单纯充电模式时，判断 是否小于(运行上限-当前充电状态值)·E；

[0113] 如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0114] 如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0115] 当检测到所述储能系统的运行模式为单纯放电模式时，判断 是否小于(当前充电状态值-运行下限)·E；

[0116] 如果是，则保持所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0117] 如果否，则切换所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0118] 其中，ΔT为所述计划曲线的时间区间，在该时间区间内所述计划曲线对应的并网出力值不变，E为所述储能系统的额定能量容量。

[0119] 当检测到所述储能系统的运行模式为单纯充电模式时，储能系统的输出功率在0至额定充电功率P之间，那么可以将储能系统的平均充电功率确定为P/2。进而在ΔT时间区间内储能系统的累计的充电电量即为 当判断出 T小于(运行上限-当前充电状态值)·E时，说明储能系统在ΔT时长后的当前充电状态值不会超过运行上限，即储能系统不会出现过充的危险，那么便可以保持储能系统的运行模式为单纯充电模式。

[0120] 当判断出 不小于(运行上限-当前充电状态值)·E时，说明储能系统在ΔT时长后的当前充电状态值很可能会超过运行上限，即储能系统可能会出现过充的危险，那么便可以切换储能系统的运行模式为单纯放电模式，以保证储能系统不会发生过充的危险。

[0121] 同理的，当检测到所述储能系统的运行模式为单纯放电模式时，储能系统的输出功率在-P至额定充电功率0之间，那么可以将储能系统的平均放电功率确定为P/2。进而在ΔT时间区间内储能系统的累计的放电电量即为 当判断出 小于(当前充电状态值-运行下限)·E时，说明储能系统在ΔT时长后的当前充电状态值不会低于运行下限，即储能系统不会出现过放的危险，那么便可以保持储能系统的运行模式为单纯放电模式。

[0122] 当判断出 不小于(当前充电状态值-运行下限)·E时，说明储能系统在ΔT时长后的当前充电状态值很可能会低于运行下限，即储能系统可能会出现过放的危险，那么便可以切换储能系统的运行模式为单纯充电模式，以保证储能系统不会发生过放的危险。

[0123] 相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种为电网供电的发电装置。下面对本发明实施例所提供的一种为电网供电的发电装置进行介绍。

[0124] 如图2所示，一种为电网供电的发电装置，应用于协调控制器，所述装置包括：

[0125] 调频服务调节范围确定模块210，用于确定调频服务调节范围；

[0126] 调频服务调节范围发送模块220，用于发送所述调频服务调节范围至电网调度系统，以使：所述电网调度系统根据预先获得的计划曲线和所述调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送所述计划曲线和所述AGC调度指令至所述协调控制器；

[0127] 其中，所述计划曲线携带第一目标出力值，所述AGC调度指令携带第二目标出力值。

[0128] AGC调度指令接收模块230，用于接收所述AGC调度指令，并将所述AGC调度指令发送至储能系统控制器；

[0129] 计划曲线接收模块240，用于接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器根据所述计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测所述发电机组当前输出功率，将所述发电机组当前输出功率发送至所述储能系统控制器，以使：所述储能系统控制器根据所述AGC调度指令所携带的第二目标出力值及所述发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。

[0130] 可见，在本方案中，协调控制器首先确定调频服务调节范围并发送调频服务调节范围至电网调度系统，以使：电网调度系统根据预先获得的计划曲线和调频服务调节范围生成AGC调度指令，并发送计划曲线和所述AGC调度指令至协调控制器，然后接收AGC调度指令，并将AGC调度指令发送至储能系统控制器，接收计划曲线，并将计划曲线发送至发电机组控制器，以使：发电机组控制器根据计划曲线所携带的第一目标出力值控制发电机组输出功率，并实时检测发电机组当前输出功率，并将发电机组当前输出功率发送至储能系统控制器，以使：储能系统控制器根据AGC调度指令所携带的第二目标出力值及发电机组当前输出功率的差值，控制储能系统输出功率。由于电网调度系统可以根据调频服务调节范围生成AGC调度指令，使储能系统不会频繁过充或过放，同时，发电机组控制器根据预先获得的计划曲线控制发电机组输出功率，使整体运行成本更低，运行收益更大。

[0131] 在本发明的一种实施方式中，所述调频服务调节范围确定模块210可以包括：

[0132] 当前充电状态值确定单元(图中未示出)，用于确定所述储能系统的当前充电状态值；

[0133] 其中，所述当前充电状态值为所述储能系统当前剩余能量与额定能量容量的比值。

[0134] 调频服务调节范围确定单元(图中未示出)，用于根据所述当前充电状态值确定所述储能系统的运行模式，并根据所述运行模式确定调频服务调节范围。

[0135] 在本发明的一种实施方式中，所述装置还可以包括：

[0136] 初始运行模式设定模块(图中未示出)，用于在确定所述储能系统的当前充电状态值之前，在所述储能系统的运行初始时刻，按照预设的初始模式设置方式，设定所述储能系统的运行模式。

[0137] 在本发明的一种实施方式中，所述初始运行模式设定模块可以包括：

[0138] 第一初始设定单元(图中未示出)，用于当所述储能系统的初始充电状态值不高于运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0139] 第二初始设定单元(图中未示出)，用于当所述储能系统的初始充电状态值不低于运行上限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0140] 第三初始设定单元(图中未示出)，用于当所述储能系统的初始充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，设定所述储能系统的运行模式为单纯充电模式或单纯放电模式；

[0141] 其中，所述初始充电状态值为所述储能系统在运行初始时刻的剩余能量与额定能量容量的比值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值，所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[-P，0]，所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围为[0，P]，P为所述储能系统的额定功率。

[0142] 在本发明的一种实施方式中，所述调频服务调节范围确定模块210可以包括：

[0143] 第一设置单元(图中未示出)，用于当所述当前充电状态值不高于运行下限时，则设定所述储能系统的运行模式为所述单纯充电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯充电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0144] 第二设置单元(图中未示出)，用于当所述当前充电状态值不低于运行上限时，则设定所述储能系统的运行模式为单纯放电模式，并设置所述调频服务调节范围为所述单纯放电模式对应的所述储能系统的可调节出力范围；

[0145] 第三设置单元(图中未示出)，用于当所述当前充电状态值低于所述运行上限且高于所述运行下限时，则保持所述储能系统的运行模式不变，并设置所述调频服务调节范围为所述运行模式对应的所述储能系统的可调节出力范围。

[0146] 在本发明的一种实施方式中，所述装置还可以包括：

[0147] 第一判断模块(图中未示出)，用于当检测到所述储能系统的运行模式为单纯充电模式时，判断 是否小于(运行上限-当前充电状态值)·E；

[0148] 第一执行模块(图中未示出)，用于当 小于(运行上限-当前充电状态值)·E时，保持所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0149] 第二执行模块(图中未示出)，用于当 不小于(运行上限-当前充电状态值)·E时，切换所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0150] 第二判断模块(图中未示出)，用于当检测到所述储能系统的运行模式为单纯放电模式时，判断 是否小于(当前充电状态值-运行下限)·E；

[0151] 第三执行模块(图中未示出)，用于当 小于(当前充电状态值-运行下限)·E时，保持所述储能系统的运行模式为单纯放电模式；

[0152] 第四执行模块(图中未示出)，用于当 不小于(当前充电状态值-运行下限)·E时，切换所述储能系统的运行模式为单纯充电模式；

[0153] 其中，ΔT为所述计划曲线的时间区间，在该时间区间内所述计划曲线对应的并网出力值不变，E为所述储能系统的额定能量容量。

[0154] 在本发明的一种实施方式中，所述计划曲线接收模块240可以包括：

[0155] 发电机组处理控制单元(图中未示出)，用于接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值输出功率。

[0156] 在本发明的一种实施方式中，所述调频服务调节范围确定模块210具体可以用于：

[0157] 确定调频服务调节范围为[-P，P]，其中，P为所述储能系统的额定功率。

[0158] 在本发明的一种实施方式中，所述计划曲线接收模块240可以包括：

[0159] 偏差补偿量获取单元(图中未示出)，用于接收所述计划曲线，并将所述计划曲线发送至发电机组控制器，以使：所述发电机组控制器接收所述协调控制器或所述储能系统控制器发送的偏差补偿量；

[0160] 其中，所述偏差补偿量表示所述储能系统在运行过程中的能量损失；

[0161] 功率输出单元(图中未示出)，用于控制所述发电机组按照所述计划曲线所携带的第一目标出力值与偏差补偿量的和输出功率。

[0162] 在本发明的一种实施方式中，所述偏差补偿量由所述储能系统控制器发送时，所述偏差补偿量获取单元可以包括：

[0163] 第一偏差补偿量获取子单元(图中未示出)，用于所述储能系统控制器确定所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量；

[0164] 所述偏差补偿量由所述协调控制器发送时，所述偏差补偿量获取单元可以包括：

[0165] 第二偏差补偿量获取子单元(图中未示出)，用于所述协调控制器接收所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值，并根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算所述偏差补偿量，所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值由所述储能系统控制器确定并发送；

[0166] 第三偏差补偿量获取子单元(图中未示出)，用于接收所述储能系统发送的所述偏差补偿量，所述偏差补偿量由所述储能系统控制器根据所述储能系统的当前充电状态值及目标充电状态值计算得到；

[0167] 其中，所述目标充电状态值为运行上限和运行下限的平均值，所述运行上限为所述储能系统以额定功率充电的最大充电状态值，所述运行下限为所述储能系统以额定功率放电的最小充电状态值。

[0168] 在本发明的一种实施方式中，所述AGC调度指令携带的目标出力值处于[(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围下限)，(所述第一目标出力值+所述调频服务调节范围上限)]内。

[0169] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0170] 本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

[0171] 本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

[0172] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。