大规模储能与火电机组协同调频：双层控制策略

"大规模储能参与电网调频的双层控制策略"这一主题主要关注如何利用大规模储能系统，如电池储能系统（BESS），来改善电网的频率调节能力。随着可再生能源，特别是风电和光伏的广泛接入，电网面临间歇性和波动性发电带来的调频挑战。传统火电机组在调频方面的局限性加剧了这些问题。 文章提出的双层控制策略旨在解决这些挑战。首先，该策略基于复频域分析，确定何时在区域调节需求信号分配模式和区域控制误差信号分配模式之间进行切换，以适应电网动态变化的需求。这种切换机制旨在优化调频效果，提高系统的整体效率。 在上层控制层面，策略考虑了不同调频电源的技术特性，尤其是大规模电池储能和火电机组。它采用一个多约束条件下的功率经济分配方法，基于电源调频成本函数来分配调频任务，确保在满足性能要求的同时，最大化经济效益。 下层控制则采用了模型预测控制，这是一种分布式优化控制方法，能够实时调整电池储能系统的输出，以实现频率的精确控制。模型预测控制能够预测未来系统行为，从而做出最优决策，确保电网频率的稳定性。 通过仿真验证，该双层控制策略被证明在经济性和有效性上都具有显著优势。这不仅有助于提升电网的频率调节能力，还能够降低运营成本，增加电池储能系统参与调频服务的吸引力。 这一研究对提升电网调频能力，优化可再生能源并网后电网的稳定性，以及推动储能技术在电力系统中的应用具有重要意义。同时，它也为政策制定者提供了理论依据，以更好地设计和实施鼓励储能参与调频市场的规则和机制。