0 引 言

在“双碳”目标被纳入到我国生态文明建设整体布局的背景下,我国正加快向以风电为代表的新能源主体型电力系统方向转变,由此大规模风电并网所带来的电力系统惯量降低,电网调频能力减弱的问题日趋明显[1]。频率是衡量电力系统稳定运行的重要指标,为保证电力系统安全稳定运行,接入电网的风电机组需要具备响应电网频率变化的能力并留有一定的有功备用容量[2];另外作为十四五期间重点发展建设项目,抽水蓄能电站因其储能规模大、运行灵活可靠、工况切换快速的特点[3],在电力系统当中作为主要的调节电源,深度的参与到电网调峰、调频、调相、电力系统功率备用的任务当中,对于维持有功功率平衡,平抑可再生能源输出功率波动,缓解当前风电大规模接入电网频率扰动带来的不利影响具有重要的意义[4]。

现阶段风电机组主要通过变桨减载控制[5,6]和超速减载控制[7,8]为电网调频留有一定的有功备用,具有响应时间短,调频动作迅速的优点,但受到风能的不确定性和风机运行时自身约束的影响,风电机组的调频能力受到一定的限制[9]。对于属于可调度资源的抽水蓄能电站而言,因其由上下水库构成,能够确保持续稳定的向电网输送调频所需的有功功率,并且可变速抽水蓄能机组能够根据机组运行时的水头或扬程相应地调节转速,以响应电网频率变化,能够更好的适应电力系统中负荷多变和风机出力不稳定的运行特点[10],但抽水蓄能电站在电网调频初期存在一定的水锤效应和转速寻优过程,导致其在调频初期存在响应时间较长且调频效果不佳的问题[11]。……