大规模风电并网下电力系统频率响应特性及储能协同控制策略研究

梁鹏屈卓娟赵艳婷杨阳李好

华能新能源股份有限公司陕西分公司陕西西安 710054

摘要：受“双碳”目标影响，风电装机有所增长，电力系统惯量降低跟频率安全风险的冲突不断升级，本文进行大规模风电并网后频率响应特性变化以及储能协同控制方面的研究，搭建风电机组惯量响应与一次调频的模型，分析高风电渗透电网等效惯量随时间空间的演化，量化频率最低点与变化率相关的主控因素。提出基于场景聚合所形成的频率动态风险指标与鲁棒安全裕度算法，用于典型运行工况里面开展频率脆弱性分级识别，研制储能参与调频的功率-能量协调的框架，包括虚拟惯量和下垂控制参数的确定、荷电状态均衡的电量分配、储能与风电减载备用的暂态联合运作。提出多时间尺度储能-风电协同频率优化办法，基于分层架构、经济性建模和模型预测控制动态滚动加以优化，实现秒级惯量支撑跟分钟级一次调频的配合，储能和风电减载备用协同作业能提升高风电渗透电网的频率安全性，给新型电力系统频率稳定控制供给理论依据和决策方向。