提高区域电网频率安全特性的储能优化配置研究

赵洪山，杨 海

（1.嘉峪关宏晟电热有限责任公司，甘肃嘉峪关 735100；2.国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京 211106）

含分布式新能源的区域电网在孤网运行时，由于缺少大电网一次调频备用的支撑，主要由孤网内的响应速度和调节精度均有限的燃煤和柴油机的调速系统来实现频率的一次调节[1-4]，不能完全满足频率安全稳定运行的需要[1-2]。同时，由于风电和光伏等分布式电源均是通过逆变器并网，随着并网比例的增大，系统惯量将逐渐减小，抗扰能力明显下降，即使在较小的功率扰动下，频率失稳风险也逐渐增大[3-4]。因此，迫切需要提高孤网运行局部电网的频率安全稳定特性。

储能机组较柴油发电机反应迅速并且响应精确，在改善系统频率稳定性方面有广阔的应用前景[5-6]。相对于能量型储能，功率型储能一般具有较快的响应能力，但是一般放电时间不长，利用该特性能够弥补传统电源结构中，电网短时的能量不平衡由传统机组进行调节时调频速度过慢的缺点[7-9]。文献[10]研究了储能与传统机组协调，共同响应AGC 分配功率的储能控制策略和储能容量的配置方法，该方法侧重于提高系统整体的AGC 性能，目的是降低火电机组本身的设备磨损和运行风险，并未考虑系统频率安全的因素。文献[11]和文献[12]针对风电出力的随机性特点，提出了适用于风电场的储能一次调频容量的配置方法，但是，该方法仅适用于利用储能电源快速充放电的特性，有选择性地衰减中低频段（一般小于0.5 Hz）的风电功率的波动，以减小该频段风电引起的系统频率的波动，并不适用于大功率扰动下系统频率大幅波动的场景。……