在当前构建以新能源为主体的新型电力系统进程中，燃煤发电机组作为灵活调节电源的重要组成部分，其调频、调峰能力直接影响电网对风电、光伏等间歇性新能源的消纳水平与系统安全稳定运行。对现役燃煤发电机组进行灵活性改造或配置储能系统，全面提升其调频、调峰性能，已成为支撑高比例可再生能源接入电网的关键技术路径。在此背景下，开展燃煤机组与储能系统的耦合集成研究，建立准确反映系统动态特性的耦合模型，并设计与之相适应的协同控制策略，已成为当前亟待解决的关键科学与工程技术问题。

针对上述问题，本研究围绕“储能系统的建模与优化控制”这一核心科学问题，系统开展了熔盐储能系统储能过程与放能过程的非线性动态建模及耦合系统协同控制策略设计、飞轮储能系统与燃煤发电机组的协同调频控制，并在能源领域取得了一系列代表性成果。在储能过程建模中，基于回归分析、统计方法与优化算法，对关键部件——烟气－熔盐换热器建立了集总参数模型，静态与动态实验验证了模型具有较高的准确性及良好的动态性能。在放能过程建模中，充分考虑了换热器内的相变过程，从换热器层面构建模型，并在多个层级对模型进行了验证。此外，提出了一种协同控制策略，引入包含低碳性能指标在内的多目标优化框架，显著提升传统燃煤发电机组运行灵活性。相关研究在燃煤发电机组耦合熔盐储能系统的建模方法、燃煤发电机组耦合储能系统协同控制等方面取得了重要进展，为后续不同应用场景下的机组灵活性运行提供了方法论基础。

耦合系统协同控制框图

2025年，相关研究成果相继发表在Applied Thermal Engineering、Applied Energy以及中国电机工程学报等国际和国内的权威期刊上，部分论文已获得较高学术关注度。论文的通讯作者为新能源电力系统全国重点实验室吕游教授。

Reference:

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牟志国，吕游，梁庚，牛玉广，房方，刘吉臻. 燃煤发电机组灵活性改造中熔盐储能系统的建模与性能分析，动力工程学报，2025,08:1-8.

初审：李美琪

复审：张洪

终审：齐波