考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略

朱昭丞; 陈渊睿; 曾君; 应耿宁; 刘俊峰

doi:10.7500/AEPS20241124001

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考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略

学术研究 | 更新时间：2025-07-14

- 考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略
- Wind Turbine-Energy Storage Coordinated Sustained Frequency Regulation Control Strategy Considering Secondary Frequency Drop and Wind Speed Variation
- 电力系统自动化 2025年49卷第14期页码：76-86
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
  2.华南理工大学自动化科学与工程学院，广东省广州市 510641
- 作者简介：
  
  朱昭丞(2000—)，男，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网频率主动支撑控制。E-mail：202221014959@mail.scut.edu.cn
  陈渊睿(1969—)，男，博士，副教授，主要研究方向：电力电子系统的先进控制技术、新能源发电并网与控制技术。E-mail：yrchen@scut.edu.cn
  曾君(1979—)，女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：微电网能量管理及优化、可再生能源发电系统中的电力电子及控制技术。E-mail：junzeng@scut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(62173148);广东省自然科学基金资助项目(2024A1515012428);广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2022A1515240026)
- DOI：10.7500/AEPS20241124001
  中图分类号：
- 收稿：2024-11-24，
  
  修回：2025-03-26，
  
  网络出版：2025-04-30，
  
  纸质出版：2025-07-25
- 稿件说明：
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朱昭丞,陈渊睿,曾君等.考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略[J].电力系统自动化,2025,49(14):76-86.

ZHU Zhaocheng,CHEN Yuanrui,ZENG Jun,et al.Wind Turbine-Energy Storage Coordinated Sustained Frequency Regulation Control Strategy Considering Secondary Frequency Drop and Wind Speed Variation[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):76-86.
朱昭丞,陈渊睿,曾君等.考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略[J].电力系统自动化,2025,49(14):76-86. DOI： 10.7500/AEPS20241124001.

ZHU Zhaocheng,CHEN Yuanrui,ZENG Jun,et al.Wind Turbine-Energy Storage Coordinated Sustained Frequency Regulation Control Strategy Considering Secondary Frequency Drop and Wind Speed Variation[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(14):76-86. DOI： 10.7500/AEPS20241124001.

摘要

为提升风电场的持续频率支撑能力，并解决风机在最大功率点无法长时间参与电网调频的问题，文中提出了一种考虑频率二次跌落和风速差异的风储联合持续调频控制策略。首先，基于风电场的调频需求和风机的动态特性，提出单台风机与储能协同调频的控制策略，延长风电场的持续调频时间，并有效抑制频率二次跌落。其次，设计了储能备用调频功率的整定方法，能够根据风机的稳态功率动态调整储能的备用调频功率。最后，针对风电场内风机风速差异的情况，分配储能输出功率，协调不同风速下风机的参与调频。仿真验证结果表明，所提出的方法能够显著提升风电场的调频出力时间，有效协调不同风速条件下的风机参与调频，并成功抑制了频率二次跌落。

Abstract

To improve the sustained frequency support capability of wind farms and address the issue of wind turbines being unable to participate in grid frequency regulation for extended periods at maximum power points

this paper proposes a wind turbine-energy storage coordinated sustained frequency regulation control strategy considering secondary frequency drop and wind speed variation. Firstly

based on the frequency regulation demand of wind farms and the dynamic characteristics of wind turbines

a control strategy for coordinated frequency regulation between individual wind turbines and energy storage system is proposed

which extends the sustained frequency regulation time of wind farms and effectively suppresses secondary frequency drop. Secondly

a method for setting the reserve frequency regulation power of energy storage is designed

enabling dynamic adjustment of the reserve power based on the steady-state power of wind turbines. Finally

considering wind speed variation among wind turbines within a wind farm

energy storage output power is allocated to coordinate the participation of wind turbines under different wind speed conditions in frequency regulation. Simulation results verify that the proposed method significantly extends the frequency regulation time of wind farms

effectively coordinates the participation of wind turbines in frequency regulation under varying wind speed conditions

and successfully suppresses secondary frequency drop.

关键词

Keywords

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