风力发电技术是解决全球能源匮乏这一严峻问题的有效途径之一,因而大力发展风力发电技术是必然趋势。但是由于风电大规模并网所带来的电力系统稳定性差、调频压力大,甚至发生频率越线事件事故,为保证高风电渗透率下频率波动满足我国规定(±0.2Hz)这一并网安全约束,本文考虑大型储能电站参与调频,针对风电场集群有功功率控制、风火储协同调频展开深入的理论以及仿真研究。论文主要工作如下:首先,基于风电场集群的实际数据和输出功率特性,对风电场集群的互补性和平稳性进行分析可知,风电场集群可追踪调度中心的分配任务,参与电网频率调节。同时引出本文的研究前提,需满足并网频率安全约束,选择风电场有功功率调整及集群层多源协调并网控制这两个部分进行深入的分析研究。其次,在系统协调层引入大型储能电站,辅助风电系统参与频率调节以分担火电机组的调频任务。在一次调频时,为充分发挥风电、火电、储能的调频潜力,引入分频器,确定相应的调频范围和调频顺序;二次调频中首要考虑参与调频时系统的安全性问题,设置储能系统荷电状态的限值,按传统区域控制需求分配策略(ARR)分配给各调频机组及确定机组的出力顺序。二次调频通过一次、二次调频容量上的配合,提高系统频率的稳定性。为验证风火储协同调频策略的调频效果,在MATLAB平台上进行了仿真验证,将多源协同调频方式和传统火电机组调频方式进行对比分析,结果表明多源协同调频方式提高了系统频率的稳定性。最后,对风电场集群一次调频控制策略进行深度研究,以风电场为研究对象,选用基于模糊增益PI控制方案的有功功率控制策略,形成闭环频率调节。在MATLAB平台进行仿真,在阶跃负荷和经典负荷两种情形下,对比分析仿真结果可知,基于模糊增益PI控制的闭环调频方案较传统开环调频方案对频率事件的快速反应和恢复性能方面都具有优越性。