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龙图腾网获悉国能南京电力试验研究有限公司;东北电力大学申请的专利提高电网频率稳定性的火电机组-储能耦合调频系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119834292B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510309983.5，技术领域涉及：H02J3/24；该发明授权提高电网频率稳定性的火电机组-储能耦合调频系统是由陈刚;孙波;谭锐;华山;王枢充;王迪设计研发完成，并于2025-03-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本提高电网频率稳定性的火电机组-储能耦合调频系统在说明书摘要公布了：本发明涉及电力系统频率技术领域，公开了一种提高电网频率稳定性的火电机组‑储能耦合调频系统，该系统包括火电机组模块、储能系统模块、能量管理与分配控制模块以及通信与监控模块。火电机组通过惯性响应和功率调节提供频率稳定基础，储能系统以快速响应方式补偿频率偏差。能量管理模块基于优化目标函数，动态调整火电机组与储能系统之间的功率分配比例，实现高效协同调频。储能系统的输出功率和荷电状态受约束条件控制。通信与监控模块实时采集电网频率、负荷波动及储能状态数据，并生成调频控制信号下发至各模块。通过结合火电机组的稳定性和储能系统的快速响应特性，本发明显著提升了电网频率调节的响应速度和调节精度，同时降低了调频成本。

本发明授权提高电网频率稳定性的火电机组-储能耦合调频系统在权利要求书中公布了：1.提高电网频率稳定性的火电机组-储能耦合调频系统，其特征在于，包括以下模块： 火电机组调频模块：通过火电机组提供基础的频率调节能力，其输出功率Pgt满足以下动态方程： 其中，Pgt为火电机组在时间t时刻的输出功率，单位MW； Pg0为火电机组初始输出功率，单位MW； Rg为火电机组的最大功率爬升率，单位MWs； ugt为火电机组的控制信号，范围为[0，1]； 储能系统模块：包括电池储能或飞轮储能系统，其输出功率Pst和荷电状态Est满足以下动态方程和约束条件： 其中，Pst为储能系统在时间t时刻的输出功率，单位MW； ust为储能系统的控制信号，范围为[0，1]； Est为储能系统的荷电状态，单位MWh； Es0为初始荷电状态； Emin、Emax分别为储能系统最小和最大荷电状态限制； 为储能系统的最大功率输出，单位MW； 能量管理与分配控制模块：根据电网频率偏差Δft动态调整火电机组和储能系统的输出功率，满足以下功率平衡方程： Pgt+Pst＝ΔPt； 其中，ΔPt为电网负荷功率与发电功率的偏差，单位MW； Δft为电网频率偏差，单位Hz； 通信与监控模块：用于监测电网频率波动、储能状态及火电机组运行状态，传输控制信号ugt、ust； 所述能量管理与分配控制模块基于优化目标函数J对火电机组和储能系统的功率分配进行控制，目标函数为： 其中，J为系统运行总成本，单位MW2·s； T为优化调频的时间周期，单位s； λ1和λ2为火电机组与储能系统的功率惩罚系数，均为无量纲； Δft为电网频率偏差，单位Hz； 所述火电机组在时间t时刻的输出功率Pgt满足以下动态约束条件： 其中，Rg为火电机组的最大功率爬升率，单位MWs； 为火电机组功率变化率，单位MWs；所述火电机组和储能系统的功率分配比例由优化变量αt确定，满足以下功率分配方程： Pgt＝αtΔPt； 其中，Pgt为火电机组在时间t时刻的输出功率，单位为MW； Pst为储能系统在时间t时刻的输出功率，单位为MW； ΔPt为电网负荷功率与发电功率的偏差，单位为MW； αt为功率分配比例系数，范围为[0，1]，无量纲，表示火电机组在功率分配中的占比；所述优化变量αt满足以下迭代公式： 其中，αt+1为下一时刻的功率分配比例系数，范围为[0，1]，无量纲；αt为当前时刻的功率分配比例系数，范围为[0，1]，无量纲； η为学习率，表示迭代优化的步长，单位为无量纲； 为目标函数J对αt的偏导数，单位为MW2； J为系统优化目标函数，表示频率偏差和功率成本的综合指标，单位为MW2·s；所述电网频率偏差Δft满足以下动态变化方程： 其中，Δft为电网在时间t时刻的频率偏差，单位为Hz； 为频率偏差的时间导数，单位为Hzs； τ为电网时间常数，表示频率调节响应的时间特性，单位为s； M为电网惯量常数，表示电网对频率变化的惯性抗扰能力，单位为MW·S2Hz； ΔPt为电网负荷功率与发电功率的偏差，单位为MW；所述频率偏差的最终响应满足以下闭环控制公式： 其中，Δft为电网在时间t时刻的频率偏差，单位为Hz； Δf0为电网初始时刻的频率偏差，单位为Hz； τ为电网时间常数，表示频率调节响应的时间特性，单位为s； M为电网惯量常数，表示电网对频率变化的惯性抗扰能力，单位为MW·S2Hz； t为当前时刻，单位为s； u为积分变量，表示时间积分的中间变量，单位为s； ΔPu为时间u时刻的负荷功率偏差，单位MW； 所述能量管理与分配控制模块采用模型预测控制算法，根据火电机组动态特性Rg、储能系统荷电状态Est及频率偏差Δft优化功率分配。

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