含抽水蓄能/电池储能的负荷频率控制建模与仿真

聂晓华; 彭璇; 匡龙辉

doi:10.13764/j.cnki.ncdg.2025.04.008

南昌大学学报（工科版） ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4) : 348 -356+383. DOI: 10.13764/j.cnki.ncdg.2025.04.008

含抽水蓄能/电池储能的负荷频率控制建模与仿真

聂晓华, 彭璇, 匡龙辉

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摘要

新能源因具备清洁、可再生等优点被越来越多地纳入现代电力系统。然而随着新能源发电占比不断增加，电力系统惯量减少，给电力系统频率稳定带来了极大的挑战。抽水蓄能电站（pumped hydropower energy storage, PHES）和电池储能（battery energy storage, BES）都是重要的电力系统辅助调频手段，但单一的电池储能系统可能无法提供足够的惯量来有效地稳定电力系统的频率。基于此，本研究在电池储能中引入虚拟惯量控制（virtual synchronous control, VIC），开展了抽水蓄能与含虚拟惯量控制的电池储能下两区域互联电力系统LFC研究比较。首先，搭建了含抽水蓄能/电池储能的两区域互联电力系统LFC模型；然后，分别应用这2种方案在MATLAB/Simulink仿真实验平台上模拟了互联电力系统在新能源比例和负荷波动下的运行情况。仿真结果表明，电池储能LFC相对于传统LFC和抽水蓄能LFC在提高频率稳定性和动态响应能力方面更为优越。抽水蓄能仍具有一定的应用潜力，与电池储能结合使用，其负荷频率控制效果最佳。