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中国科技期刊数据库工业A

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电化学储能装置虚拟惯量补偿和自适应下垂控制策略

刘宇伟姜雪李珺袁小飞

国网甘肃省电力公司酒泉供电公司，甘肃酒泉735000

摘要：提升电化学储能参与调频控制的有效性，将是推动清洁能源更深入发展和可持续利用的关键。本文首先对

电化学储能参与调频控制进行分析，比对典型控制策略下储能参与调频响应不同阶段的不足；提出了以频率最低

点为界的虚拟惯量补偿控制和自适应下垂控制策略；进一步建立了储能参与调频的评价指标，并通过算例系统验

证了不同SOC、不同时长扰动工况下所提策略的有效性和适应性。

关键词：电化学储能；惯量补偿控制；自适应下垂控制；评价指标

中图分类号：TM912

0引言的一次调频协调互补控制策略，实现了虚拟惯量控制

和虚拟下垂控制的优势互补，但并未充分发挥储能虚

大规模开发并网风/光新能源是践行“3060”双

拟惯量控制下所蕴含的动能，在惯量响应环节仍然存

[1]

碳战略的重要举措。然而，随着新能源并网渗透率增

在动能补偿不足问题。

加，导致电网惯量和一次调频能力削弱，电力系统频

综上所述，当前储能调频策略尚存在频率响应全

[2]

率安全隐患日益加剧。广泛增配储能装置来支撑电力

过程支撑强度不足的问题。因此，本文提出了电化学

系统频率稳定运行是解决上述问题的重要手段。

储能虚拟惯量补偿和自适应下垂控制策略，对频率响

储能作为一种优质的电网调频资源，随着其制作

应跌落阶段和恢复阶段优化控制，以提升频率响应全

工艺的不断成熟，制造成本显著降低，以电化学储能

过程的支撑效果。

技术为代表的储能系统已经开始在电网中大规模部署

[3]。文献[4]深入探讨了江苏电网侧储能电站投运对中1电化学储能参与调频控制分析

国储能技术发展与应用的启示和建议。文献[5]结合典典型的储能调频控制包括虚拟惯量和虚拟下垂的

型案例对储能技术在风储系统中的作用进行了分析，综合控制，产生的附加控制功率为：

提出储能不仅能够平抑新能源波动，降低弃风弃光率，df

PKKBf

ESSdf

而且在提升电网频率紧急控制能力、应对不同功率扰dt(1)

动具有得天独厚的优势。学术界也逐渐开展了对电化式中：P为储能附加控制功率；K为虚拟惯量

ESSdf

学储能参与惯量、一次调频控制方面的研究。文献[6]控制增益；K为下垂系数；f和df/dt分别为频率偏

B

提出了广义惯量的资源体系，总结了储能在不同惯量差和频率变化率。

模拟控制方式下的特点。文献[7]对含储能系