风光储并网对电力系统稳定性影响的仿真研究
摘要
随着“双碳”目标的深入推进，风电、光伏等可再生能源并网规模持续扩大，电力系统的运行特性正在发生深刻变化。可再生能源固有的波动性与间歇性使得电网频率波动加剧，而电力电子变流器的大量接入又削弱了系统的惯量支撑能力。储能系统凭借其快速功率调节特性，被认为是应对这一问题的关键技术手段。本文基于MATLAB/Simulink平台搭建了IEEE 9节点测试系统的风光储并网模型，分别设置光储并网、风储并网、风光储并网三种运行场景，系统分析三种配置在多种典型干扰情形下对电力系统暂态稳定性和频率稳定性的影响。仿真结果表明，纯光储系统对频率变化的响应最为敏感，风储系统在应对功率波动方面表现出更强鲁棒性，而风光储联合系统通过多元互补实现了最佳综合稳定性能，储能系统在三种配置中均显著缓解了频率跌落的幅度和恢复时间。
关键词：风光储并网；电力系统稳定性；暂态稳定；频率稳定；MATLAB/Simulink；储能系统
1 引言
全球能源结构正经历从化石能源向可再生能源的深刻转型。截至2025年底，我国风电和光伏发电总装机容量已超过传统煤电，成为电力系统的装机主体。然而，新能源的大规模并网也给电力系统稳定性带来了前所未有的挑战。
在传统电力系统中，同步发电机通过巨大的旋转质量提供天然的惯量支撑。当系统发生功率扰动时，转子储存的动能能够自动响应，减缓频率变化速率，为一次调频争取宝贵时间。相比之下，风电和光伏发电都通过电力电子变换器并网，其转子和电网频率之间不存在直接的机电耦合关系——风机虽然有一定的机械惯量，但经过变流器
