基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略

韩朋谊; 郑立星; 刘树根; 薛小军; 闫来清

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2285

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基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略

更新时间：2026-07-21

- 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略
- 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略
- 太阳能学报 2026年47卷第5期页码：468-478
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  吕梁市引进高层次科技人才重点研发项目（2022RC05）;山西大学交叉学科建设项目（SXUXKJC202303）;国家自然科学基金青年科学基金项目（52406019）
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2285
  中图分类号： TM74
- 网络首发：2026-06-04，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
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韩朋谊, 郑立星, 刘树根, 等. 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):468-478.

韩朋谊, 郑立星, 刘树根, et al. 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略[J]. 2026, 47(5): 468-478.
韩朋谊, 郑立星, 刘树根, 等. 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):468-478. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2285.

韩朋谊, 郑立星, 刘树根, et al. 基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略[J]. 2026, 47(5): 468-478. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2285.

摘要

针对单一储能系统参与一次调频过程中存在的储能出力受限及储能荷电状态过充过放问题

提出一种基于模糊控制的混合储能参与电网一次调频综合控制策略。首先

基于超级电容快充快放特性和蓄电池大容量特性构建混合储能系统

并将调频动作先后顺序设置为超级电容先于蓄电池

蓄电池先于火电机组。其次

设计一种包含虚拟负惯量控制的模糊控制器

实现不同控制模式之间的平滑切换及优势互补;同时

基于Logistics函数设计自适应参数、储能反馈控制参数和SOC自恢复出力

避免储能出现过充过放现象。最后

利用Matlab/Simulink软件搭建仿真模型

并基于电网实际功率负荷对所提综合控制策略进行模拟分析。结果表明

该控制策略相较于无储能方案

最大频率偏差降低61.1%

同时使电网频率偏差达到稳定值所需时间缩短82.8%

能够有效提高系统调频能力

改善储能出力

稳定储能设备荷电状态。

Abstract

Due to the limitation of energy storage output and the problem of overcharging and over-discharging of the state of charge of a single energy storage system during the process of primary frequency modulation

an integrated control strategy based on fuzzy control for hybrid energy storage participation in the primary frequency modulation of the power grid is proposed. Firstly

a hybrid energy storage system is constructed based on the fast-charging and fast-discharging characteristics of supercapacitors and the large-capacity characteristics of batteries

and the sequence of frequency modulation actions is set as supercapacitors before batteries

and batteries before thermal power units. Secondly

a fuzzy controller containing virtual negative inertia control is designed to achieve smooth switching and complementary advantages among different control modes. Meanwhile

adaptive parameters

storage feedback control parameters

and SOC self-recovery output are designed based on the Logistic function to avoid overcharging and over-discharging energy storage. Finally

Matlab/Simulink software is used to build a simulation model

where the proposed integrated control strategy is simulated and analyzed based on the actual power load of the grid. The results show that

compared to the scenario without energy storage

this control strategy reduces the maximum frequency deviation by 61.1% and shortens the time required for the grid frequency deviation to reach a stable value by 82.8%. It effectively enhances the system's frequency regulation capability

improves the output of energy storage

and stabilizes the state of charge of the energy storage equipment.

关键词

Keywords

references

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