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随着光伏发电、分布式风力发电以及电动车直流快充装机量的快速增长,其固有的波动性和随机性致使电力系统瞬时功率不平衡加剧,而短时间内的能量供需不平衡会导致系统频率偏离电网标准,需要发电机组响应电力系统调度员下发的设点指令实时调整其输出功率,以保证频率在允许的范围内波动,发电机组提供的该项服务被称为自动发电控制(Automatic generation control,AGC)服务。在我国的能源结构里,主要由火电机组提供AGC辅助服务,但由于其系统惯性,导致其调节性能难以满足调频需求激增的新常态,采取储能系统辅助火电机组参与AGC辅助服务的方式,可以在不改变机组原有运行模式的前提下,发挥储能系统精准、快速的功率响应优势,使联合系统参与AGC辅助服务的质量得到提升。因此,本文对储能系统参与AGC辅助服务的控制策略以及容量配置方法进行了深入研究。首先,本文梳理现行政策对AGC辅助服务的管理办法,简要概述AGC机组设点控制过程原理,并详细介绍了华北区域电网对AGC辅助服务的考核管理办法,涵盖由调节速率指标、调节精度指标、响应时间指标构成的调节性能指标,以及衡量机组调节贡献量的调节深度,并对其规则进行了仿真。随后,介绍储能系统参与AGC辅助服务的原理以及优势。接着,介绍本文采用的钛酸锂(Li4Ti5012,LTO)负极材料锂离子电池的倍率性能、循环性能以及能量状态(State of energy,SOE)与荷电状态(State of charge,SOC)的对应关系,并提出一种基于全寿命周期能量吞吐量的剩余寿命估计方法。结合LTO储能系统的特性,提出一种基于电池SOE的充放电控制策略,该策略根据SOE所处区间智能地选择不同的充放电策略,以提高储能系统利用率,仿真结果显示该方法能有效提升联合系统参与AGC辅助服务的各项考核指标。最后,建立储能系统参与AGC辅助服务的成本收益模型,以储能系统能量配置为决策变量,回收期最短为目标函数,同时兼顾全寿命周期收益最大进行寻优。但由于电池衰退会导致系统调节性能、调节深度下降,同时,也会导致储能日能量吞吐量下降,意味着电池日衰退速率也在变化,致使每日收益随之变化。本文首先建立日调节性能指标、日调节深度及日能量吞吐量与储能最大可用能量间的函数关系,然后根据其计算日收益。本文最后以火电机组真实数据进行案例分析,分析结果表明本文提出的控制策略及容量配置方法着实提高了系统的调节性能并提升了系统的经济性。