用于提升暂态频率稳定性的风储系统两阶段分层频率控制方法

《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》：Two-Stage Hierarchical Frequency Control for Wind-Storage System to Enhance Transient Frequency Stability

　　

摘要：

随着可再生能源的渗透率不断提高，系统的惯性以及频率调节能力变得极为不足，这使得瞬态频率稳定性问题愈发突出。一个重要的问题是如何有效利用有限的频率控制资源来支撑系统频率。本文提出了一种用于风储系统的两级分层频率控制方案，以提高瞬态频率稳定性。在频率控制阶段，采用了分层控制策略：在风储系统层面，综合考虑频率变化率限制和最大频率偏差限制，优化确定系统的总有功功率参考值，从而提升控制效率并加快频率恢复速度；在风力发电机/储能系统层面，运用模型预测控制方法确定二者?有功功率参考值，以此提升其运行稳定性和经济性。在风力发电机转子速度恢复阶段，设计了专门的转子速度恢复策略，既能快速恢复转子速度，又能避免出现二次频率下降现象。最后，通过针对改进后的IEEE 39节点系统进行的仿真验证，证明了所提方案的有效性。