储能参与电网辅助调频的协调控制策略研究.docx资源-CSDN文库

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1 引言

随着传统化石能源的持续消耗和环境问题的日益加剧,以光伏、风电等为

代表的清洁新能源迅速得到广泛关注

[1,2,3]

。然而光伏、风电这类新能源并不具

备传统发电机所具有的惯量和阻尼特性

[4,5]

,其出力具有随机性和不确定性,当其

大规模并入电网时势必会冲击电网,加剧电网的调频压力

[6]

。当前阶段,电网调频

主要依赖传统的火电机组和水电机组,二者在参与频率调节时都存在一定不足

[7,8]

,因此引入一种新的调频辅助手段显得尤为必要。

近年来储能技术迅速发展,其快速的响应特性和精确的功率跟踪能力使其

在参与电网辅助调频方面具有显著优势

[9,10,11]

。目前,针对储能参与电网辅助调

频,国内外相关学者在这方面做了大量研究,主要集中在储能参与电网辅助调频

的协调控制策略、储能电池的容量配置以及经济性评估等方面,并取得了一些

成果。

储能辅助电网调频的协调控制策略主要包括下垂控制和虚拟惯性控制

[12]

,

前者能够有效减小系统稳态时的频率偏差,后者能够有效抑制系统频率变化率。

为充分利用这两种控制的优势,文献[13]提出一种储能参与电网一次调频的自

适应控制策略,实现了两种控制策略的平滑切换;文献[14]将储能参与二次调频

的两种常见控制方式优缺点进行分析,并择其二者优点,进而提出了一种综合的

控制方式,确定了储能的最佳出力时机与动作深度;针对储能参与电网一次调频

时,文献[15]提出通过给储能设置恰当的调频死区,减少了传统调频机组在一次

调频死区附近的频率波动。

在储能参与电网辅助调频容量配置和经济性评估方面,文献[16]采用在储

能出力上实时叠加一个额外充放电功率的方法,提出了一种储能调频容量配置

的最优化策略;文献[17]将风电机组等效为负荷,研究储能对频率偏差的影响,并

以频率偏差的均方根值和绝对最大值两项指标为依据来配置储能容量;针对储

能参与二次调频的容量配置问题,文献[18]利用定时间常数滤波法将从调度中

心获得的调频信号划分为高频和低频部分,通过利用储能承担其中的高频分量

来对储能的调频容量需求进行分析;文献[19]以含水、火电厂以及风电的电网为

背景,以电池储能产生的年效益最大为目标,建立经济评估模型,并提出一种容

量和运行方式优化方案,用净现值法评估储能配置方案的经济性。

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