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考虑风电集群效应的风储系统一次调频容量配置策略
Optimal Primary Frequency Regulation Capacity Allocation Strategy for Wind-Storage Systems Considering Wind Farm Cluster Effects
李长霖 · 贾燕冰 · 石俊逸 · 刘佳婕 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
为提升风储系统一次调频性能与经济性，研究风电有功备用与储能配置的协调策略及容量优化。提出计及风电集群效应的风电-共享储能协同调频策略，构建高维动态藤Copula模型描述多风电场风速相关性与不确定性，综合考虑尾流、时延及地形等集群效应，建立风电集群风速联合概率模型；结合风机性能与运行经济性，设计功率备用分配策略；以调频备用成本最小为目标，建立机会约束下的储能容量优化模型。算例验证了所提方法的有效性，并分析了风速时空相关性及集群效应对容量配置的影响。
解读: 该风储协同调频容量配置策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的高维藤Copula模型可精准描述风电场集群的时空相关性，为阳光电源储能系统在风电场群中的容量优化配置提供理论依据。所提出的功率备用分配策略和机会约束优化模型，可直接应用于ST储能变流器...
考虑差异化调频死区的风电基地分层集群协同频率控制策略
Hierarchical Cluster Cooperative Frequency Control Strategy for Wind Power Base Considering Differentiated Frequency Regulation Deadbands
姜涛邱宇琛李雪李国庆 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
针对高风电渗透率系统惯量不足问题，提出一种考虑差异化调频死区的大规模风电基地分层集群协同频率控制策略。通过时域分析揭示调频死区内、外多风电场群频率响应特性及死区参数对调频效果的影响机理。以死区宽度为主线，设计差异化多重死区，结合调频能量需求逆向规划分层集群任务，自适应调节参与机组数量，提升频率最低点，抑制二次跌落，减少机组频繁动作，延长使用寿命。基于改进4机11节点系统及实际电网算例的仿真结果验证了该策略的有效性与实用性。
解读: 该分层集群协同频率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。差异化调频死区设计可直接应用于储能电站的一次调频功能，通过自适应调节参与机组数量，优化PowerTitan集群的功率分配策略，减少变流器频繁动作，延长功率模块使用寿命。该策略与阳光电源VSG虚拟...
基于储能型柔性直流励磁系统的抽水蓄能机组调频控制策略
Frequency Regulation Control Strategy for Pumped Storage Units Based on Energy Storage-based Flexible DC Excitation System
赵博 · 成昕雨 · 李佳瑶 · 王丹 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
抽水蓄能机组参与频率调节是提升新型电力系统频率安全性的关键手段。然而，常规定速抽蓄机组在发电工况下易受水锤效应影响，在抽水工况下难以调节输入功率。为此，本文研究基于储能型柔性直流励磁系统的定速抽蓄机组调频控制策略。通过分析系统控制原理与调频机理，提出在发电工况下利用柔性励磁系统提供主动惯量支撑以抑制水锤反调，在抽水工况下借助储能装置实现惯量响应与一次调频。理论分析与仿真结果表明，该策略可有效提升机组调频性能，增强电网频率稳定性。
解读: 该储能型柔性直流励磁调频技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的主动惯量支撑与水锤效应抑制策略，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术优化，增强储能系统在抽蓄电站的一次调频能力。柔性励磁系统的快速功率响应机制，可借鉴到ST储能变流器的控制算法中，提...
保障稳定性的自适应一、二次频率控制策略优化
Stability-Guaranteed Optimization of Adaptive Primary and Secondary Frequency Control Strategies Considering Flexible Resources
Yuxin Ma · Zechun Hu · Yonghua Song · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月
以电池储能为代表的灵活资源已被整合到负荷频率系统中，以缓解可再生能源渗透率不断提高所带来的频率安全风险。这些资源具有高度的灵活性，能够定制控制逻辑以提高频率控制性能。虽然已有大量研究聚焦于利用这些灵活资源对一次调频（PFR）或二次调频（SFR）的控制逻辑和参数进行优化，但对一次调频和二次调频的联合优化尚未得到深入探究。考虑到一次调频和二次调频对系统频率控制稳定性、性能和效率的耦合影响，本文首先提出了一种具有增强控制灵活性和适应性的一次调频和二次调频新框架。在该控制框架内，推导了一种基于模型的<i...
解读: 该自适应频率控制优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的联合优化控制器参数与储能调度方法，可直接应用于储能系统的一次调频（快速功率响应）和二次调频（AGC）功能开发。基于特征根分析的稳定性约束设计，能增强阳光电源构网型GFM控制策略在弱电网环...
基于双层MPC的微网中DFIG参与一次频率调节的增强型构网控制策略
Enhanced Grid-Forming Control Strategy for DFIG Participating in Primary Frequency Regulation Based on Double-Layer MPC in Microgrid
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Zhenyu Gu 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
为提高微电网中双馈感应发电机（DFIG）系统的频率支撑能力并改善控制效果，本文提出一种基于双层模型预测控制（MPC）的双馈感应发电机成网控制（GFM - DFIG）方法用于一次调频（PFR）。首先，设计了顶层MPC，通过优化虚拟同步发电机（VSG）控制器的控制系数和功率指令来增强PFR能力。该层以预测的频率恶化趋势为参考，在并网和孤岛模式下自适应调节控制系数。然后，采用二次优化算法，结合系统频率响应（SFR）模型，计算出能抑制频率下降的附加功率，用于修正功率指令。同时，设计了VSG控制器的阻尼比...
解读: 从阳光电源微电网解决方案和分布式能源系统业务视角看，这项基于双层模型预测控制的双馈风机构网型控制技术具有重要的参考价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于通过双层MPC架构提升风机的一次调频能力，这与阳光电源在光储系统中面临的频率支撑需求高度契合。上层MPC通过预测频率劣化趋势自适应调节虚拟同步机控...
一种基于超级电容器的风力发电机组改进型构网控制策略以优化一次频率调节能力
An Improved Grid-Forming Control Strategy of Wind Turbine Generators with the Supercapacitor for Optimizing Primary Frequency Regulation Ability
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
为优化配备超级电容器储能系统（SC - ESS）的直驱式风力发电机组（WTG）系统的一次调频（PFR）能力，本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型（GFM）控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量，在网侧变流器（GSC）和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑，而机侧变流器（MSC）可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力，设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案，以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统，但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型（GFM）控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...