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李永斌等：考虑 SOC 约束和有功调频系数的构网型储能一次调频方法 2026 年第 5 期

旨在突出不同控制策略在一次调频过程中的性能 由 0.2 Hz 减小至 0.16 Hz，说明储能对系统稳态频
差异。仿真系统的各参数取值参考了现有构网型 率恢复亦具有一定改善作用。然而，其最大频率
储 能 控 制 相 关 文 献 及 工 程 实 践 中 的 典 型 参 数 范 变化率提升至 0.75 Hz/s，反映出在常规参数配置
围，已折算到标幺制下如表 2 所示，仿真系统中 下，储能快速响应虽增强了功率支撑，但频率变
的系统总负荷为 1.0 p.u.，输入的负荷扰动为 0.1 p.u.， 化过程相对更为剧烈。进一步对比“构网型储能
且根据现行标准《DL/T 5429 2009 电力系统设计 常规参数”与“本文所提方法”可知：在引入考
技术规程》以及《GB/T15945—2008 电能质量 电 虑 SOC 约束与有功调频系数优化配置后，系统频
力系统频率偏差》文件规定，本节考虑构网型储能 率最低点进一步抬升至 49.703 Hz，最大频率偏差
可调功率为 0.2 p.u.，常规机组备用容量为 0.15 p.u.。 降低至 0.297 Hz，相较常规参数方案再次降低约
在该工况下，不同控制方案在频率响应特性上的 26.1%，相较无储能方案整体降低约 43.3%，表明
差异主要由控制参数配置方式决定，而非由极端 优化后的有功调频系数能够更有效地弥补系统功
扰动或边界工况触发，具有较好的代表性，且在 率缺额，显著改善频率安全裕度。同时，最大频
本算例的动态仿真中，由于虚拟惯量和阻尼在扰 率变化率由 0.75 Hz/s 下降至 0.6 Hz/s，在满足 RoCoF
动初期便有效抑制了频率跌落，系统的实际稳定 约 束 的 前 提 下 实 现 了 对 频 率 变 化 过 程 的 平 滑 控
裕度远高于静态公式的估算，因此此时有功调频 制；稳态频率偏差进一步减小至 0.14 Hz，体现出
系数 K f 的上限值为 37.5，下限值为 0，最优有功调 系统频率恢复精度的提升。该结果表明优化后的
频系数 K f 为 35.8。 有功调频系数 K f 更好地平衡了频率支撑能力与功
率约束，使系统暂态性能得到全面改善。
表 2 仿真系统参数
构网型储能在不同方案下的有功输出功率响
Table 2 Simulation System Parameters
应情况如图 8 和表 4 所示。由图 8 与表 4 可以看
符号 含义 数值
出，在常规参数配置下，构网型储能在扰动后能
S B /(MV·A) 系统基准容量 100
H/s 系统等值惯性常数 4 50.0
D/(p.u.) 系统等值阻尼系数 1 49.9
同步发电机调频系数
K G 20
T G /s 同步发电机时间常数 0.2 频率/Hz 49.8
R/(p.u.) 同步发电机调差系数 0.05 49.7
T J /s 构网型储能虚拟惯性时间常数 0.5 49.6 方案 1: 无储能；
构网型储能虚拟阻尼系数 方案 2: 常规构网型储能；
D P 20
49.5 方案 3: 所提方法
构网型储能虚拟惯性系数
K v 2
0 5 10 15
S SOC,0 /% 初始荷电状态 60 时间/s
S SOC,min /% SOC下限 20 图 7 系统频率响应示意
S SOC,max /% SOC上限 90 Fig. 7 Schematic diagram of system
γ max /(Hz·s ) 暂态频率变化率RoCoF上限 1 frequency response
–1

表 3 系统频率响应关键指标对比
在相同负荷扰动条件下，3 种方案下的系统 Table 3 Comparison of key indicators for system
频率响应如图 7 和表 3 所示。由图 7 与表 3 可以看 frequency response
出，对比“无储能”与“构网型储能常规参数” 频率最低 最大频率 最大频率变化 稳态频率偏
两种控制效果可知：在构网型储能参与一次调频 方法 点 f nadir / 偏差 ∆f max / 率 max df / 差 ∆f ss /
dt
Hz Hz Hz
–1
后，系统频率最低点由 49.476 Hz 提升至 49.598 Hz， (Hz·s )
最大频率偏差由 0.524 Hz 降低至 0.402 Hz，下降幅 无储能 49.476 0.524 0.395 0.20
度约为 23.3%，表明储能的引入显著增强了系统 常规构网型储能 49.598 0.402 0.750 0.16
在扰动初期的有功支撑能力；同时稳态频率偏差 本文 49.703 0.297 0.600 0.14

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