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考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估
Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries
| 作者 | Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei · Zhe-Li Yuan · Yong He |
| 期刊 | IEEE Transactions on Industrial Informatics |
| 出版日期 | 2025年7月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 调峰调频 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 辅助调频服务 负荷频率控制 电动汽车聚合商 液流电池 扰动抑制能力 |
语言:
中文摘要
用于负荷频率控制(LFC)的辅助调频服务(AFRS)中的储能源响应时间快,能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车(EV)聚合商和基于液流电池(RFB)的辅助调频服务参与的情况下,评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先,构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则,与现有方法相比,该准则纳入了更多系统信息,降低了保守性。最后,案例研究表明,引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明,理论上的改进产生了更准确的评估结果。
English Abstract
The storage sources in auxiliary frequency regulation service (AFRS) for load frequency control (LFC) have a fast response time and are effective in smoothing wind power output. In this article, the disturbance suppression ability for delayed LFC is evaluated considering the participation of electric vehicle (EV) aggregators and redox flow batteries (RFBs)-based AFRS. First, a model for the delayed LFC with wind power is constructed, incorporating the EV aggregator and RFB participation. A criterion for evaluating the disturbance suppression ability of delayed LFC is presented, incorporating more system information to reduce conservativeness compared to existing methods. Finally, case studies show that the introduction of RFBs improves the disturbance suppression ability and the delay tolerance ability of LFC. Simulation and experimental tests demonstrate that the theoretical improvement produces more accurate evaluation results.
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SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,这项关于延迟负荷频率控制(LFC)中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务,这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。
该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一体化解决方案正面临类似挑战:如何在通信延迟和功率波动条件下实现快速、精准的频率响应。论文提出的评估准则通过整合更多系统信息降低保守性,这为我司优化储能系统的调频算法提供了理论支撑。特别是液流电池在提升延迟容忍度方面的表现,印证了我司ST系列液流电池储能系统在电网侧应用的技术优势。
从技术成熟度角度,该研究已完成仿真和实验验证,具备较强的工程应用潜力。对于阳光电源而言,这项技术可直接应用于以下场景:一是增强PowerTitan系列储能系统的调频性能,提升在辅助服务市场的竞争力;二是为EV充电桩业务与电网互动(V2G)提供控制策略支持;三是优化风光储多能互补项目的协调控制能力。
技术挑战主要体现在两方面:首先,电动汽车聚合器的实际调度涉及用户行为不确定性,需要建立更完善的激励机制和预测模型;其次,液流电池的成本和能量密度仍需进一步优化。但这也为我司创造了机遇——通过自主研发的电池管理系统和先进控制算法,可以在延迟补偿和扰动抑制方面形成差异化优势,推动储能产品从单纯的能量存储向高价值的电网服务转型。