基于多目标优化的风电与储能动态协同参与电网调频控制策略研究

随着风电等可再生能源并网对电力系统频率稳定性的挑战日益突出，来自国内的研究团队开展了风电（WTG）与电池储能系统（BESS）协同参与负荷频率控制（LFC）的多目标优化研究。该研究构建了多区域互联LFC模型，设计了具备区域扰动识别（ADI）功能的增强控制环节（ECL），并通过多目标优化实现了调频效果、成本与BESS循环寿命的最优平衡。结果表明，所提策略可显著提升BESS调频能力，为高比例新能源电网的频率调控提供了重要技术支撑。

　　

风电(wind turbine generator, WTG)等可再生能源占比的提升对电力系统稳定运行产生显著影响，同时给频率调制(frequency modulation, FM)带来新的挑战。为此，研究人员提出一种基于风电与电池储能系统(battery energy storage system, BESS)动态协同参与的负荷频率控制(load frequency control, LFC)方法。首先构建了含WTG与BESS的多区域互联LFC模型，分析了FM需求及两者协同规则；针对频率表征的时空差异性，创新设计了具备区域扰动识别(areal disturbance identification, ADI)功能的增强控制环节(enhanced control link, ECL)，使不同区域可采取更具针对性的FM措施。此外，研究综合考虑了FM效果与风电成本、BESS循环寿命及碳排放间的耦合关系，通过多目标优化问题设计实现了FM综合效益的最优化。仿真结果表明，相较于传统控制方法，该策略能更充分发挥BESS的调频潜力，在FM效果、经济成本与BESS循环寿命等指标间达成最优平衡，有效保障电力系统频率调节的整体效益最大化。