电力系统自动化——电力系统调频策略研究现状
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虚拟惯性控制也被称为惯量控制或者惯 性控制，它的原理是在风机有功控制部 分加入附加控制环节，产生和常规发电 机组一样的惯性效应
下垂控制
转子动能控制
模拟同步发电机一次调频的功—频静态特性曲线， 将一个正比于频率偏差的有功功率变化值△P加 入到原有的有功功率参考值上以适时地调节风电 机的有功出力
01风电参与系统调频控制策略
参数设定中虽然考虑了风速等因素，但大
多数参数设定依然缺乏明确的标准，未能 充分对应风电运行实际。
基于理论和仿真的层面
并未运用到实际的电力系统中，需要在综 合考虑风电运行的复杂工况基础上展开更 符合实际的电力系统运行场景的仿真和实 验，才能确定各算法的实用效果
风电参与系统调频容量 的评估方法急待研究
风电参与系统频率调整，不仅需要安装控
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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现代电网二次调频由自动发电控制系统实现，
传统发电机组受 AGC 控制
模型可以直接受AGC 控制
电动汽车一次调频模型中加入的电池 V2G
电动汽车电池具备的特性能够模拟发
电机组调速器特性
根据区域控制偏差值(Area Control Error,
523
A
风电参与调频研究
抽水蓄能充电
B
520
但是抽水蓄能机组的五类 调频功能在电力系统调频 分析只有1篇
6
C
电动汽车参与二次调频
04总：调频策略研究现状进行分析
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主要集中在对传统一次、二次、三次调频的改进上
主要针对清洁的新型能源
调频策略更趋向灵活性
01风电参与系统调频控制策略
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1.1 1.2 1.3
01风电参与系统调频控制策略
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综合惯性控制
同时将系统频率偏差以及变化 率引入风电机组有功功率控制 环中
虚拟惯性控制
具体问题具体分析
华中电网，以宝泉电站
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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一次调频和二次调频
所占比重都是微乎其微的，电价非常低，
紧急事故备用功能是抽 水蓄能电站的重要功能
一方面，紧急事故备用功能可以单独成为 抽水蓄能立项的原因 ；另一方面，抽水 蓄能的紧急事故备用功能可替代性差，替 代成本高，因此被给予充分重视。
工作模式复杂
并未运用到实际的电力系统中，需要在综 合考虑风电运行的复杂工况基础上展开更 符合实际的电力系统运行场景的仿真和实 验，才能确定各算法的实用效果
功率大小，使频率返回目标值。
现状分析
04
总：调频策略研究 现状进行分析
04总：调频策略研究现状进行分析
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电力系统调频策略研究任重道远
谢谢观看~
张鼎 、赵一安、杨安娜、赵子恒、肖天
经济效益差。
现状分析
03
电动汽车参与电网二 次频率调节控制策略 研究
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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计及电网频率本地可测量特征
核心：模拟发电机组的下垂特性 设计电动汽车的充/放电下垂 KEV
电动汽车参与电网一次调频模型
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由桨距角控制和变速控制风力减载运行
风电场参与系统调频控制策略
功率备用控制
功率备用控制通过控制风电机组使其 减载运行，从而预留一定的功率备用 并以此来支持系统调频，此时风电机 组工作在次优功率跟踪点上
面向风电场的频率协调控制
考虑机组间调频能力差异，引入转子动 能评估因子和变流器容量限制因子实现 各风机机组的协调控制，充分发挥各风 机的调频能力
电动汽车参与电网二次调频模型
ACE)，实时改变充/放电功率，响应 频率调节任务。
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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理论模型已基本定型
未开展实际运行实验
动汽车二次调频不存在物 理上的调速器
只通过中间控制装置嵌入程序模块，模拟 调速器功能，实时调节电池充/放电状态和
2018
电力系统调频策略研究现状
张鼎 、赵一安、杨安娜、赵子恒、肖天
根本目的：保证电力系统的频率稳定 主要方法：是调整发电功率和进行负荷管理
频率调整
二、抽水蓄能机组 的五类调频功能
三、电动汽车参 与电网二次频率调节
一、风电参与 电Fra Baidu bibliotek系统调频
总：调频策略研究 现状进行分析
01
风电参与系统调频控 制策略
01风电参与系统调频控制策略
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风电调频算法的参数设 定依然缺乏科学依据
目前的算法一般借鉴通用的控制算法，其
不同类型能源形式调频时 的相互作用机理尚不明确
考虑柔性负荷的作用下， 源荷双侧的高度 不确定性对于风电调频的影响情况依然需 要深入研究。
三次调频
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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三年的运行周期内，仅启动 AGC 四次，基本没有承担调频任务 仅 2013 ～ 2014 年迎峰度
冬期间，发挥“第 2.5 次”调频即 达数十次
三次调频因“抽四发三”的原因，
经济效益受平衡点的影响，
现状分析
制设备，研究高效的算法，也需要电网调
度依据运行实际需求科学评估参与频率调 整的风电的容量，以制定科学的运行方案。
02
抽水蓄能机组的五类 调频功能在电力系统 调频分析
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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1.1
1.2 1.3 1.4 1.5
下垂控制
转子动能控制
模拟同步发电机一次调频的功—频静态特性曲线， 将一个正比于频率偏差的有功功率变化值△P加 入到原有的有功功率参考值上以适时地调节风电 机的有功出力
01风电参与系统调频控制策略
参数设定中虽然考虑了风速等因素，但大
多数参数设定依然缺乏明确的标准，未能 充分对应风电运行实际。
基于理论和仿真的层面
并未运用到实际的电力系统中，需要在综 合考虑风电运行的复杂工况基础上展开更 符合实际的电力系统运行场景的仿真和实 验，才能确定各算法的实用效果
风电参与系统调频容量 的评估方法急待研究
风电参与系统频率调整，不仅需要安装控
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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现代电网二次调频由自动发电控制系统实现，
传统发电机组受 AGC 控制
模型可以直接受AGC 控制
电动汽车一次调频模型中加入的电池 V2G
电动汽车电池具备的特性能够模拟发
电机组调速器特性
根据区域控制偏差值(Area Control Error,
523
A
风电参与调频研究
抽水蓄能充电
B
520
但是抽水蓄能机组的五类 调频功能在电力系统调频 分析只有1篇
6
C
电动汽车参与二次调频
04总：调频策略研究现状进行分析
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主要集中在对传统一次、二次、三次调频的改进上
主要针对清洁的新型能源
调频策略更趋向灵活性
01风电参与系统调频控制策略
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1.1 1.2 1.3
01风电参与系统调频控制策略
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综合惯性控制
同时将系统频率偏差以及变化 率引入风电机组有功功率控制 环中
虚拟惯性控制
具体问题具体分析
华中电网，以宝泉电站
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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一次调频和二次调频
所占比重都是微乎其微的，电价非常低，
紧急事故备用功能是抽 水蓄能电站的重要功能
一方面，紧急事故备用功能可以单独成为 抽水蓄能立项的原因 ；另一方面，抽水 蓄能的紧急事故备用功能可替代性差，替 代成本高，因此被给予充分重视。
工作模式复杂
并未运用到实际的电力系统中，需要在综 合考虑风电运行的复杂工况基础上展开更 符合实际的电力系统运行场景的仿真和实 验，才能确定各算法的实用效果
功率大小，使频率返回目标值。
现状分析
04
总：调频策略研究 现状进行分析
04总：调频策略研究现状进行分析
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电力系统调频策略研究任重道远
谢谢观看~
张鼎 、赵一安、杨安娜、赵子恒、肖天
经济效益差。
现状分析
03
电动汽车参与电网二 次频率调节控制策略 研究
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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计及电网频率本地可测量特征
核心：模拟发电机组的下垂特性 设计电动汽车的充/放电下垂 KEV
电动汽车参与电网一次调频模型
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由桨距角控制和变速控制风力减载运行
风电场参与系统调频控制策略
功率备用控制
功率备用控制通过控制风电机组使其 减载运行，从而预留一定的功率备用 并以此来支持系统调频，此时风电机 组工作在次优功率跟踪点上
面向风电场的频率协调控制
考虑机组间调频能力差异，引入转子动 能评估因子和变流器容量限制因子实现 各风机机组的协调控制，充分发挥各风 机的调频能力
电动汽车参与电网二次调频模型
ACE)，实时改变充/放电功率，响应 频率调节任务。
03电动汽车参与电网二次频率调节控制策略研究
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理论模型已基本定型
未开展实际运行实验
动汽车二次调频不存在物 理上的调速器
只通过中间控制装置嵌入程序模块，模拟 调速器功能，实时调节电池充/放电状态和
2018
电力系统调频策略研究现状
张鼎 、赵一安、杨安娜、赵子恒、肖天
根本目的：保证电力系统的频率稳定 主要方法：是调整发电功率和进行负荷管理
频率调整
二、抽水蓄能机组 的五类调频功能
三、电动汽车参 与电网二次频率调节
一、风电参与 电Fra Baidu bibliotek系统调频
总：调频策略研究 现状进行分析
01
风电参与系统调频控 制策略
01风电参与系统调频控制策略
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风电调频算法的参数设 定依然缺乏科学依据
目前的算法一般借鉴通用的控制算法，其
不同类型能源形式调频时 的相互作用机理尚不明确
考虑柔性负荷的作用下， 源荷双侧的高度 不确定性对于风电调频的影响情况依然需 要深入研究。
三次调频
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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三年的运行周期内，仅启动 AGC 四次，基本没有承担调频任务 仅 2013 ～ 2014 年迎峰度
冬期间，发挥“第 2.5 次”调频即 达数十次
三次调频因“抽四发三”的原因，
经济效益受平衡点的影响，
现状分析
制设备，研究高效的算法，也需要电网调
度依据运行实际需求科学评估参与频率调 整的风电的容量，以制定科学的运行方案。
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抽水蓄能机组的五类 调频功能在电力系统 调频分析
02抽水蓄能机组的五类调频功能
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