风电的大规模接入给电力系统二次调频带来了巨大的压力,储能因为其得天独厚的优势成为辅助电网调节的有效手段之一,其中磷酸铁锂电池由于其出色的能量密度与快速响应等特性成为规模化储能电站的首选电池类型。但锂电池在辅助电网参与二次调频任务中,由于响应时间短,但又处于长时间备用状态,所以必须考虑其容量损耗、极化反应等现象,这样一来就给含储能系统参与的二次调频控制策略设计带来了巨大的难度。本文就锂电池储能系统的运行特性,建立适用于电力系统二次调频场景下的电池模型,并在模型基础上设计储能系统参与二次调频的优化控制策略。首先,根据电力系统常规二次调频方法,分析电网频率波动的原理,在此基础上,给出了含储能系统参与二次调频时,各调频电源的控制模型。分析并针对各调频电源的特点,对其控制策略进行需求分析,为第四章设计优化控制策略奠定了理论基础。接着,基于磷酸铁锂电池工作的基本原理,并结合电力系统二次调频工况的需求,选择合适的电池模型作为基础模型,在容量损耗中将损耗-电流转换为损耗-功率关系,并利用等效电路模型的RC电路反映电池的极化现象。其次对传统SOC估算方法进行改进得到修正的卡尔曼滤波SOC估算方法。综合上述的三个改进方法,对单体电池模型扩容至储能单元模型,并在本章的最后基于Matlab/Simulink仿真验证了改进模型的准确性。最后,利用改进的锂电池模型,在计及容量损、容量损耗率和SOC的基础上,针对储能单元设计模糊控制器控制其出力大小,并实现了储能单元的SOC自适应。再利用频率偏差和频率偏差率对机组出力进行控制,实现了对各调频电源出力进行调整的双层控制策略,在保证频率偏差在规定范围内,大大减少了容量损耗和传统机组所需要的调频备用容量。