清洁新能源在发电领域的大规模引入,在改善生态环境的同时,也因其自身发电的不确定性和间歇性给电力系统的频率稳定带来了挑战。各类需求侧资源以其巨大的调频潜力、快速性、灵活性和经济性等优点越来越受到重视。但是不同负荷的响应特性存在较大差异,为了满足较短时间尺度的调频需求,必须确保多类型的需求侧可调节负荷之间以及可调节负荷与传统发电机组之间的良好协调。因此,需要研究将多种负荷进行协同控制的方法,最大化需求侧负荷的调频价值,以较小成本提高调频的灵活性,维持新形势下的电网频率稳定。本论文首先分析需求侧可调节负荷参与电力系统调频的可行性,对现有负荷建模方法和调频策略进行梳理,构建变频空调、定频空调和电动汽车负荷控制模型,并将变频空调应用于一次调频中,将定频空调和电动汽车应用在二次调频中,分别研究其调频控制策略。此外,设计了基于负荷聚合商的三种负荷的协同控制策略,具体的工作内容为:（1）研究了电力系统调频机理的基础性理论,提出了考虑需求侧可调节负荷参与的电力系统调频响应模型;该模型综合考虑需求侧资源与发电机组资源共同参与的调频机制,为需求侧可调节负荷参与系统一次和二次调频的策略设计奠定了基础。（2）研究了变频空调的负荷控制模型,提出了基于工作频率控制的变频空调一次调频控制策略;该策略由最大控制时长决定控制优先级并通过工作频率逐步恢复策略以抑制反弹负荷;算例在IEEE 14节点系统内进行仿真验证,进一步分析了恢复策略、故障大小、连续故障情况对仿真结果的影响。结果证明了所提策略的可行性及优越性。（3）提出了定频空调参与系统二次调频的控制策略;策略由状态转化时间决定响应控制的优先级,同时,提出调整设定温度的随机状态恢复策略,该恢复策略使得响应结束后设备恢复到自然运行状态;算例仿真分析了延时触发、恢复策略对调频效果的影响。结果表明在满足用户舒适度要求的前提下定频空调参与系统二次调频的可行性。（4）在考虑电动汽车在充、放电不同状态下运行域的基础上,研究了单台电动汽车的调频容量;提出计及放电参与率的电动汽车二次调频控制策略,利用消费心理学模型描述补贴价格与电动汽车放电参与率之间的关系;算例仿真验证了电动汽车参与系统二次调频的可行性,证明了在不同故障时刻均能对系统频率有效调节。（5）提出了变频空调、定频空调与电动汽车协同参与的频率控制模型,设计了协同调频控制策略;采取了负荷聚合商集中控制负荷,不同负荷聚合商之间分散控制的混合控制方式;在负荷聚合商之间传递一致响应比率有效克服了各负荷聚合商独立响应造成的频率超调;变频空调接受一次调频信号,定频空调和电动汽车依据响应能力分配二次调频任务;算例设置在IEEE 24节点系统内进行仿真验证,分析了放电参与率、不同调频容量对调频效果的影响。结果表明所提出协同调频模型的可行性及优越性。