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发布：2026-06-08 · 事件：2026-06-08

北极星智能电网在线讯 : 来源： 《中国电力》2026年第5期 引用本文： 王泽森, 王宣元, 孔帅皓, 等. 虚拟电厂 协同的自适应 二次调频 策略[J]. 中国电力, 2026, 59(5): 76-85. WANG Zesen, WANG Xuanyuan, KONG Shuaihao, et al. Adaptive secondary frequency regulation strat...

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北极星智能电网在线讯 : 来源： 《中国电力》2026年第5期 引用本文： 王泽森, 王宣元, 孔帅皓, 等. 虚拟电厂 协同的自适应 二次调频 策略[J]. 中国电力, 2026, 59(5): 76-85. WANG Zesen, WANG Xuanyuan, KONG Shuaihao, et al. Adaptive secondary frequency regulation strategy with coordinated virtual power plants[J]. Electric Power, 2026, 59(5): 76-85. DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649. 202509016 摘要 虚拟电厂通过通信网络协同调度储能资源辅助参与电网二次调频，有效增强了电网频率韧性。然而，储能装置的动态接入/退出可能导致二次调频控制系统的结构不确定性。为此，提出考虑虚拟电厂储能资源动态接入/退出的二次调频策略。首先，将二次调频控制系统建模为依赖于储能资源参与状态的子系统集合；其次，为降低通信冗余度，提出了基于动态事件触发的通信方案，仅当二次调频系统性能退化至预设阈值以下时才触发信息交互；最后，考虑通信延时导致控制参数滞后于储能资源参与行为调整的异步切换特性，基于平均驻留时间技术得到了控制参数的设计约束和更新准则。仿真表明，与现有周期触发控制方案相比，所提方案的网络带宽占用率和调频设备动作次数可降低50.63%以上。 研究背景 二次调频（secondary frequency regulation，SFR）通过调节发电设备和可控负荷，保障电力系统在额定频率范围内的有功功率供需平衡。然而，在“碳达峰，碳中和”战略目标驱动下，新能源渗透率的大规模并网成为必然趋势，引发电力系统功率供需频繁失衡等问题，严重危及电网频率稳定性。因此，如何拓展电网内其他调节资源，增强电网频率韧性成为当务之急。 虚拟电厂（virtual power plant，VPP）利用通信网络协同优化调度分散的储能资源，能够有效拓展电网调频容量，进而支撑电网频率韧性。当前，已有较多学者讨论了VPP参与二次调频的可行性，主要关注虚拟电厂内分布式资源的调度问题。然而，现有文献假设所有调频资源均始终参与二次调频过程。事实上，这些灵活资源可能由于非计划运维、用户行为变化等存在随机接入/退出二次调频的场景，将导致二次调频系统存在运行结构的不确定性。此外，对于二次调频系统的控制参数设计问题，现有方案一般分为周期触发控制（periodic-triggered control，PTC）和事件触发控制（event-triggered control，ETC）。前者在每个采样时刻均收集二次调频系统运行状态并更新控制指令，故必然存在较重的通信负担；而后者则在数据注入源头增加事件触发检测器（event-triggered detector，ETD），仅当ETD检测到二次调频系统控制性能退化到预设阈值以上时，才触发状态量和控制指令的传输。因此相较于PTC控制方案，ETC方案具有更低的通信负担。 基于上述分析，本文设计了基于事件触发控制虚拟电厂协同参与二次调频的策略。首先，将二次调频系统描述为依赖于灵活资源参与状态的切换子系统集合；其次，设计了考虑二次调频性能和调频资源参与状态的事件触发通信方案以降低通信冗余度；随后，考虑不确定延时导致ETC参数滞后于二次调频系统运行结构变化而异步调整的这一事实，基于平均驻留时间（average dwell time，ADT）方法得到的ETC参数设计约束及更新准则；最后，通过搭建仿真模型对所提方案进行了验证。 总体架构 VPP利用通信网络协同调控储能装置（energy storage system，ESS），与传统大型同步发电机组（synchronous generator，SG）共同参与二次调频，如图1所示。当电网控制中心下达二次调频指令后，储能装置通过响应调节自身的有功出力，维持电网在额定频率范围内的有功功率供需平衡。 图1  VPP储能资源协同的二次调频架构 Fig.1  SFR framework with energy storage resources in VPP 结论 针对VPP内储能装置参与二次调频时，储能随机接入退出行为可能造成二次调频系统结构不确定性问题，提出基于异步切换事件触发的控制方案，主要结论如下。 1）所提方案考虑储能随机接入/退出行为与二次调频控制参数间的异步变化关系，基于切换控制理论，详细描述了VPP内储能参与行为对二次调频控制系统动态特性的影响。 2）基于ADT技术，所提方案给出了基于事件触发控制的二次调频系统参数设计与更新准则，进而有效保障了VPP协同参与下电力系统频率稳定性。 未来将进一步把异步切换控制的设计思路拓展至虚拟电厂协同参与电力系统优化运行的其他场景中，如电压控制、广域阻尼控制等。 作者简介 王泽森（1989），男，博士，高级工程师，从事能源经济、电力市场等研究 张亚健（1991），男，通讯作者，博士，副教授，从事综合能源系统优化运行与控制研究 注：本文内容呈现略有调整，如需要请查看原文。