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储能系统技术 调峰调频 ★ 5.0

考虑火电时滞特性的电池储能集群调频综合控制策略研究

Comprehensive Control Strategy for Battery Energy Storage Cluster Frequency Regulation Considering Time-Delay Characteristics of Thermal Power

作者 肖家杰 · 李培强 · 毛志宇 · 涂春鸣
期刊 电工技术学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 40 卷 第 3 期
技术分类 储能系统技术
技术标签 调峰调频
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 时滞特性 火储调频 全通滤波 电池寿命 SOC一致性 肖家杰 李培强 毛志宇 涂春鸣 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society
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提出一种电池储能集群参与电网调频的综合控制策略,有效提升频率调节精度与系统经济安全性。针对火电机组响应时滞导致的调控偏差问题,构建基于全通滤波的储能-火电联合调频模型,通过相位补偿使负荷扰动与机组出力同步;结合频谱分析优化参数设计。进一步提出功率权重动态修正与储能单元序贯投入的SOC一致性控制策略,协调SOC均衡与功率响应,减少频繁投切。采用分组控制模式降低充放电切换损耗,延长储能寿命。仿真验证了所提策略的有效性。
该文提出一种电池储能集群参与电网调频的综合控制策略,能实现较好的频率控制效果和电池储能集群的安全经济运行.首先,针对火电机组响应时滞特性导致的调频精度低,甚至在负荷快速变化下反向错误调节的问题,提出基于全通滤波的电池储能-火电机组联合调频控制模型,并结合实际负荷扰动数据的频谱分析进一步提出模型参数设计方法,使电池储能作为相移器控制负荷扰动相位与火电机组出力基本一致,有效地改善了调频效果.然后,提出基于调频周期内功率权重动态修正与储能单元依次投入的荷电状态(SOC)一致性控制策略,解决了 SOC差异较小时一致性迭代方向与调频功率响应方向相反的问题,兼顾SOC 一致性维持和功率响应,并减小了储能单元频繁投切对其使用寿命的影响;同时考虑调频过程电池储能需频繁充放电状态切换,采用储能集群分组控制模式以减小储能集群寿命损耗,提高储能调频经济性.最后,搭建某区域电网仿真模型验证该文控制策略的有效性.
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调频应用具有重要价值。全通滤波相位补偿技术可直接集成到ST储能变流器的控制算法中,解决火电时滞导致的调频偏差问题,提升PowerTitan系统在电网一次调频中的响应精度。SOC一致性控制策略与序贯投入机制可优化储能集群管理,减少电池频繁充放电切换,延长PowerTitan系统寿命并降低运维成本。分组控制模式可融入iSolarCloud云平台的智能调度算法,实现多储能单元协同优化。该技术为阳光电源构建'储能+火电'联合调频解决方案提供理论支撑,增强在电网辅助服务市场的竞争力。