电能是人类生产生活、社会发展进步的重要能源之一,随着化石能源的不断消耗,能源枯竭逐步成为人类亟待解决的严峻问题。高效利用电能、减少电能损耗以及增加可再生能源发电比例,是人类用于解决该问题的重要方式之一。同时,随着电力工业快速发展,传统电力系统的规模不足以满足电力市场需求,当今电力系统正朝着互联运行的趋势发展。因此,如何维持多区域互联电力系统安全、稳定运行,保证电能质量,已成为一项具有重要价值的研究课题。本文主要研究含储能多区域互联电网的负荷频率控制问题。负荷频率控制（Load frequency control,LFC）是电力系统中频率控制的重要手段之一,其首要目标是维持发电功率和负荷功率平衡,使系统的频率保持在零稳态误差内。其中,储能可以为传统机组调频提供重要的补充,是一种辅助调频手段。本文将从以下几个方面研究含储能多区域互联电网的LFC问题:1、根据传统机组频率响应特性,建立相应环节的传递函数模型,从而确定单一区域传统水电机组、火电机组闭环LFC模型,进一步建立多区域互联电力系统LFC模型。选择用于互联电力系统调频的储能系统,并建立相应的频率响应模型。2、针对含储能的两区域多源互联电网,为实现储能和传统机组之间的协调控制,研究了一种基于集中式模型预测控制（Centralized model predictive control,CMPC）算法的LFC控制器设计方法。通过对风电扰动下含水电、火电、储能的两区域多源互联电力系统调频模型进行仿真分析,验证该算法的有效性和可行性。结果表明,所提CMPC控制方法与传统PI控制相比具有更好的响应特性。3、针对含储能的多区域互联电力系统,研究了一种基于协作的分布式模型控制（Distributed model predictive control,DMPC）算法,通过各子系统间的信息交互,实现不同控制区域之间的协作,将全系统的优化问题分解到各个区域的子控制器中,并利用MATLAB中quadprog函数进行求解。为验证所提算法,对含储能的两区域火电互联电力系统模型进行了仿真分析。结果验证了所提DMPC策略具有更好的动态性能。4、为解决储能和传统机组中存在的非线性环节问题,研究了一种基于fmincon函数的DMPC控制算法。首先,根据协作DMPC算法设计的需要,将电力系统非线性问题转化为DMPC算法中的状态量约束。其次,为每一个子系统设计目标函数,并利用MATLAB中fmincon函数进行求解优化。最后,以考虑非线性环节的含储能互联电力系统为例,在不同的工况下进行仿真分析。结果表明,相对于传统控制策略,所提DMPC方法有更好的响应速度和调节能力。