基于退役电池分级互备自适应控制的一次调频.pdfVIP

433Vol.43No.3

第卷第期河南理工大学学报（自然科学版）

20245JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY（NATURALSCIENCE）May2024

年月

赵熙临，陈潇.基于退役电池分级互备自适应控制的一次调频［J］.河南理工大学学报（自然科学版），2024，43

（3）：125-134.

OSIDZHAOXL，CHENX.Primaryfrequencymodulationbasedonretiredbatterywithhierarchicalbackupandadaptive

control［J］.JournalofHenanPolytechnicUniversity（NaturalScience），2024，43（3）：125-134.

基于退役电池分级互备自适应控制的一次调频

赵熙临，陈潇

（湖北工业大学电气与电子工程学院，湖北武汉430068）

摘要：目的目的“双碳”目标下新能源大量并网导致电力系统等效惯量降低、电能供应不确定性增

加，给电网频率安全带来挑战。电池储能响应快速、调节灵活，近年来在电网调频中得到广泛

关注。考虑到目前新能源汽车发展迅猛，随之而来的是汽车电池大量退役，计及电池配置成本

问题，本文开展如何在安全使用的前提下，充分利用退役电池参与到电网调频应用的研究。

方法方法首先，构建退役电池参与电网一次调频的AGC模型，并分析退役电池充放电深度对其剩

余寿命的影响，确定其运行的SOC阈值范围；其次，通过设计出力比例系数，将虚拟惯性和虚

拟下垂优势最大化，同时以退役电池SOC为切换条件进行分级自适应控制；然后，引入频率偏

差分配系数使另一组退役电池参与备用配合，避免一组电池频繁切换充放电状态损耗电池剩

余使用寿命；最后，在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，设置多组参数并对比。结果结果仿真结

果证明，合理利用退役电池能够有效替代新电池参与到电网调频控制中，对电网频率的稳定性

及安全运行提供有效支撑。结论结论本文所提方案中，退役电池能够有效降低电网最大频率偏

差，避免电池SOC越限及频率二次跌落。同时，该方案显著减少了退役电池在负荷波动时的

充放电切换次数，有利于延长退役电池剩余使用寿命。

关键词：退役电池；荷电状态；一次调频；分级互备；自适应控制

中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1673-9787（2024）3-125-10

doi：10.16186/j.cnki.1673-9787.2022110061

Primaryfrequencymodulationbasedonretiredbatterywithhierarchicalbackup

andadaptivecontrol

ZHAOXilin，CHENXiao

（SchoolofElectricalElectronicEngineering，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，Hubei，China）

Abstract：ObjectivesUnderthegoalofcarbonpeakingandcarbonneutrality，alargenumberofnewen‑

ergyisco