【Simulink】储能辅助火电机组二次调频控制策略及容量优化配置研究

  主要内容  

针对高比例新能源并网下火电机组调频响应滞后、储能参与调频时易出现过充过放及功率震荡等问题，该仿真构建了一套储能辅助火电机组二次调频的仿真系统。该系统通过多模块协同控制，实现了储能在调频过程中的全场景精细化管理：基于荷电状态的分段保护模块，可根据储能SOC水平动态调整充放电修正系数，在低SOC时限制放电、高SOC时限制充电，避免设备损伤；结合频率偏差的适配模块，能依据系统频率波动实时调节储能参与权重，确保频率快速恢复至额定范围；最终通过功率限幅模块将指令约束在储能物理容量内，保障运行安全。

该程序由simulink模型调用matlab代码共同完成的仿真，性能非常优化，效果非常好，值得大家参考学习！

系统核心优势体现在三方面：

一是采用非线性平滑过渡函数替代传统线性控制，有效减少修正系数突变导致的功率震荡，提升调频稳定性；

二是构建 “SOC 保护 - 频率适配 - 功率限幅” 的多层级控制链，实现从指令生成到执行的全流程安全约束，兼顾调频响应速度与储能设备寿命；

三是通过 0.1 秒离散采样与连续响应结合的设计，既保证对频率动态变化的实时追踪，又适配SOC慢变特性，在提升调频精度的同时降低计算冗余。

该仿真系统为 “火电 + 储能” 协同调频提供了精细化控制方案，可显著增强电力系统频率稳定性与储能运行经济性。

  仿真简介  

1.1 仿真框架图

系统包含两台机组（发电机1、充电机组2），通过频率反馈、功率反馈形成闭环，核心是 “频率偏差→功率指令→机组响应→频率修正” 的调节逻辑，同时融入非线性环节模拟实际约束。

1.2 储能核心控制单元

该模块是储能辅助火电机组二次调频系统的核心控制单元，聚焦储能充放电的 安全约束与动态适配，通过 “状态感知→方向判断→功率限幅” 的分层设计，有效衔接 “火电慢响应” 与 “储能快响应” 特性，为电力系统频率稳定提供精准、安全的储能调控能力。

1.3 关键释疑

很多同学在运行simulink模型过程中会发现储能为什么一直没有响应？这是我收到最多的疑问，在此我说明一下，大家拿到仿真和程序之后不要过于心急，我这边程序代码和仿真都是完全没有问题的，可以不客气的说均为精品，大家在学习过程中认真分析一下储能动作原理，simulink模型和matlab代码的仿真逻辑，就很容易发现其中缘由，为了方便大家直观看到发电机以及储能等主体的动作情况，本仿真已经将参数调整到合适值，方便大家研究学习！

  仿真结果

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