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随着风电、光伏等新能源发电大规模并网,由于新能源受自然条件的约束,出力不均匀,这给电网调频带来了新的压力。火电、水电等传统调频电源,存在响应速度慢、爬坡速度低等固有特性,过多的动作次数会造成机组设备疲劳和磨损,已经无法满足电力系统日益增长的调频需求。大规模电池储能技术近些年来发展十分迅速,相对于传统调频机组,储能系统具有精确跟踪系统调节指令、快速响应系统频率变化的特性,适合参与电力系统频率调节。本文对储能电池参与自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)二次调频控制策略展开研究。首先分析了储能电池基于区域控制偏差(Area Control Error,ACE)信号和区域控制需求(Area Regulation Requirement,ARR)信号参与AGC二次调频的优缺点:基于ACE信号的控制方式,充分利用储能电池快速吞吐功率的能力,能较好地对系统暂态频偏进行恢复,但是对稳态频偏恢复的作用不明显。基于ARR信号的控制方式,储能电池对稳态频偏恢复效果明显,却不能较好地改善系统的暂态频率状态,对储能的容量要求更高。其次,结合两种控制方式提出一种综合控制方法,定义了切换的时机和深度,在系统频率恶化,即系统频率偏差|△f|较大时,基于模糊控制方法根据储能荷电状态(State of Charge,SOC)来平滑储能电池的出力;在系统状态良好,即系统频率偏差|△f|较小时,充分利用传统机组二次调频的剩余调频容量,对储能电池进行SOC自恢复。仿真结果表明,本文所提出的控制策略兼顾减少最大频偏和稳态频偏的优点,相较于基于ARR信号的控制方式对储能电池的容量和功率需求更小,相较基于ACE信号的控制方式其调频效果更优,且对常规机组的利用率更高,提升了储能电池参与二次调频的调频能力。最后,有别于常规策略中将系统调频需求信号按固定比例分配给储能系统和常规调频机组的方法,运用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)将调频需求信号分解成高频和低频部分,分别交由储能电池和常规机组承担。在已有单一模糊控制的基础上,创新性地采用双层模糊控制方法,不仅起到平滑储能响应功率的作用,并且以实时SOC与响应功率为约束条件自适应在线调整EMD滤波阶数,从而动态地将调频需求信号分配给储能电池和常规机组。仿真算例验证了所提控制策略能有效地利用储能电池的特性,不仅平滑了储能出力波动,而且降低了储能参与调频的容量需求。