大规模风电并网会导致电力系统频率稳定性减弱,因此风电机组应具备频率主动支撑能力。通过减载控制可以使机组提供一次调频备用容量,但长期压出力运行降低了其经济性。合理配置储能调频容量并优化风电功率备用容量,可以增强场站调频能力并降低弃风成本。同时,为充分发挥不同风速的风电机组、不同运行状态的储能机组各自的调频能力,还需要解决场内各机组间的协调控制的问题。为此,本文考虑到风场与储能一次调频的经济性与可控性,提出一种基于分层架构的储能型风电场参与系统一次调频容量优化配置与功率协调分配方法。首先,在机组控制层,研究风机与储能一次调频的数学模型及控制方法,提出不同风速下风机相应的减载控制策略。然后,在系统规划层,基于长时间尺度模型,分析了全年风场运行特性与一次调频备用需求,通过机会约束规划对储能容量进行配置;基于短时间尺度模型,通过对单次预测时段调频成本的优化,确定了单次风电备用减载的最优减载系数。最后,在场站控制层,通过分布式控制,提出了基于一致性算法的分布式风电机组减载功率预分配方法;进而根据系统实时频率变化情况,提出考虑储能容量、荷电状态差异的分布式风储一次调频功率实时分配控制策略。仿真结果表明,所提方法考虑到风场全年出力情况与储能循环寿命折损影响,保证一次调频置信水平足够高的同时获得最优储能配置与风场减载备用方案;解决了分布式风储系统中不同风速的风机备用容量预分配与风储一次调频功率实时分配的问题;提出的分布式控制方法能够大大减小各机组之间通讯需求与系统对集中控制器的依赖性。