儲(chǔ)能電站安全參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的優(yōu)化控制策略

張嘉誠(chéng)，夏向陽(yáng)，鄧子豪，陳貴全

(長(zhǎng)沙理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410114)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，風(fēng)力、光伏等新能源技術(shù)快速發(fā)展[1-2]，大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)因其配置靈活、響應(yīng)速度快，能夠較好地保證新能源供電的平衡性和連續(xù)性[3-5]。儲(chǔ)能技術(shù)作為智能電網(wǎng)領(lǐng)域中關(guān)鍵的組成部分，其發(fā)揮的作用越來(lái)越重要[6-8]。國(guó)家以及地方關(guān)于儲(chǔ)能方面的政策頻頻出臺(tái)，并且發(fā)展儲(chǔ)能有效帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，儲(chǔ)能技術(shù)迎來(lái)了高速發(fā)展期[9]。為了保證電網(wǎng)在不同擾動(dòng)下的安全穩(wěn)定，大規(guī)模儲(chǔ)能在電網(wǎng)調(diào)頻中的應(yīng)用是當(dāng)今研究熱點(diǎn)[10-14]。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的儲(chǔ)能電站控制策略進(jìn)行了大量研究。文獻(xiàn)[15]建立了符合調(diào)頻需求的儲(chǔ)能電池模型，提出儲(chǔ)能調(diào)頻輸出功率調(diào)節(jié)模式，并體現(xiàn)了相比傳統(tǒng)機(jī)組的優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)[16]在下垂控制中采用恒定的下垂系數(shù) ，沒(méi)有考慮電池荷電狀 態(tài) （ state of charge，SOC）對(duì)儲(chǔ)能輸出功率的影響。當(dāng)前針對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能電站輔助電網(wǎng)調(diào)頻的研究多采用定系數(shù)法，連續(xù)負(fù)荷擾動(dòng)可能使儲(chǔ)能單元產(chǎn)生過(guò)充過(guò)放現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生不可控安全事故，考慮經(jīng)濟(jì)性，當(dāng)前電池儲(chǔ)能成本較高，對(duì)電池控制不當(dāng)會(huì)影響儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間可持續(xù)發(fā)展。文獻(xiàn)[17-18]均考慮到電池SOC，分別提出變系數(shù)下垂控制與自適應(yīng)下垂控制，更好地調(diào)整電池出力。文獻(xiàn)[19]為緩解擾動(dòng)初期頻率惡化程度，新增虛擬慣性控制，但配合下垂控制僅設(shè)置時(shí)間延遲，一次調(diào)頻效果略有不足。……