储能系统辅助火电机组调频的建模及控制策略研究

以清洁能源替代化石能源，逐步实现清洁能源为主、化石能源为辅的能源结 构的全球能源互联网概念得到了国内外的广泛认同。然而，以风电、太阳能发电 等为代表的清洁能源的出力具有波动性和随机性，大规模的并网会引起电网频率 稳定问题。在国内，尤其是“三北”地区，调频电源几乎全部为火电机组，调频 能力不足，调频性能也不高，而新兴储能技术具有快速、精确的功率调整特性， 其辅助火电机组参与电网调频，是提高和改善电网调频能力的有效手段。 本文首先分析了火电机组一、二次调频的工作机理及大规模储能系统的物理 结构组成及运行控制结构，以 PSCAD/EMTDC 仿真软件为基础，建立了 DEH 调速器、 汽轮机、CCS 协调控制系统及锅炉的动态模型，并以上述动态模型为基础推导了 适用于理论分析的简化模型；同时建立了储能系统的储能模块、VSC 有源逆变器、 DC/DC 双向变换器的电路模型，并提出了基于贝杰龙模型将相同或相似特性的并 联子系统进行简化等效的扩容电路模型。 其次，结合火电机组和储能系统的各自特性，提出了基于分层控制运行结构 的储能系统辅助火电机组参与一、二次调频的完整协调控制策略。