风、光等新能源发电发展迅速,其输出功率的特征是波动性与不确定性,因此,其规模化并网定会加大电网的调频压力。电网的调频需求日益增高,电池储能电源具有动作迅速和调节方式灵活的优势,可协助传统调频机组参与电网调频,以此来解决日益提高的电网调频需求的问题。合理的控制模型与策略不仅可使储能电源实现更好的调频效果,还可有效减小储能电源的容量配置,又可提升经济效益。本文在深入分析传统机组参与电网一次调频的响应特性的基础上,研究储能电源在虚拟惯性控制模式和虚拟下垂控制模式两种基本控制模式下的响应机理。基于这两种控制模式的调频特性,兼顾电网频率特性,提出一种这两种控制模式动态结合的储能电源参与电网一次调频的自适应控制模型及其模型参数的计算模型;考虑两种控制模式的调频特性,兼顾储能电源的自身特性,提出一种可随荷电状态变化而自动调节的储能电源参与电网一次调频的自适应控制模型及其模型参数的计算模型;基于这两种储能电源的自适应控制模型,提出一种考虑电网扰动类型的储能电源参与电网一次调频的综合自适应控制策略。首先分析电池储能电源的虚拟惯性控制与虚拟下垂控制的响应机理及调频特性,指出虚拟惯性控制模式在惯性响应阶段内促进电网频率的恢复,且虚拟惯性系数越大,电网频率恢复的效果越好;虚拟惯性控制模式在一次调频阶段内阻碍电网频率的恢复,且虚拟惯性控制系数越大,阻碍作用越明显。同时指出虚拟下垂控制模式在一次调频过程中恒促进电网频率的恢复,且虚拟下垂控制系数越大,电网频率恢复的效果越好。其次考虑电网频率特性,提出一种基于虚拟下垂调频模式和虚拟惯性调频模式动态结合的电池储能电源参与电网一次调频的自适应控制模型。通过分析这两种控制模式对频率特性的影响,提出一种可随频率偏差值和频率偏差变化率变化而自动调整两种调频模式参与一次调频的分配比例系数的模型,此模型可实现这两种控制模式的优势互补,同时可实现两种调频模式的平滑切换,可有效避免这两种控制模式直接切换时而引起的二次扰动。再次考虑电池储能电源的荷电状态,兼顾两种基本控制模式的调频特性,提出一种可随荷电状态变化而自动调节的储能电源参与电网一次调频的自适应控制模型;通过分析储能电源的自身特性,提出一种可根据电池储能电源的类型与技术特性不同来调整自适应控制模型参数的计算模型。此模型即可充分发挥储能电源的充电/放电的能力,又可优化储能电源的荷电状态,还可保证调频效果。最后对比分析考虑电网频率特性的自适应控制模型与考虑荷电状态的自适应控制模型对不同扰动类型的调频效果的特征,考虑不同扰动类型下电网的频率特性,提出一种考虑电网扰动类型的储能电源参与一次调频的综合自适应策略。此综合自适应策略可自动识别电网的扰动类型,即可实现最优的调频效果,又可优化储能电源的荷电状态。