风电参与电网频率调节的控制策略的研究

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1、冃前世界风机的总装机容量每年都以极快的速度进行增长，风电在电力系统屮所占比重口益增加，导致风电功率的注入对电网频率的影响也越来明显，因此必须通过调整功率波动來减小其对电网频率的影响，但是传统用来调频的火电厂和水电厂基本已全部处于满发状态，无额外的容量进行调频运行，这便决定了需要这些接入电网的风电场本身具有进行功率输出调整的能力；此外，由于风电在电网屮渗透率的逐渐升高，当系统所接负荷突然升高，电磁功率大于机械功率，此时若没有一定的功率裕度进行功率调整，便回到屮系统频率下降。由此可见，此两种情况下，风电机组都不能按照最大功率捕获状态

2、运行，所以科学合理的处理手段便是改变风电机组的运行控制策略，使其对电网的频率影响减小的同时还能够进一步的对电网的频率进行改善。针对冃前世界范圉内，风电渗透率的增长对电网频率波动和调整的影响，风电有必要且有义务参与到电网频率的调整中来。所以本文介绍了一种可以缓解变速风电机组对电网频率波动的影响和提高变速风电机组一次调频能力的控制策略——超速减载控制策略。在电网频率处在工频时，通过对双馈感应风力发电机转子励磁电流的控制，使转子超速运行起到减载输出有功的作用，即利用风电机组的有功率备用来应对电网频率的跌宕。当电网频率下降时，控制减载风

3、电机组向电网输出其有功备用，并且将储存在发屯机转子屮的动能释放出來，一同补偿系统出现的有功缺失。风电机组的有功备用决定其对电网频率支撑的能力，而有功备用受当前风速和转子极限转速的影响。风电机组功率的预留将会使风电场经济性受损，合理的预留裕度和调频电价也将会成为未来风电调频研究的重点。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立含双馈感应风力发电机（DFIG）、柔性直流输电系统的微电网控制模型，验证了所提策略的有效性。关键词：渗透率；超速减载；DFIG；功率裕度；一次调频AbstractCurrentlytheworld'stota

4、linstalledcapacityofthewindturbineswithmultiplespeedgrowtheveryyear,windpoweraccountedfortheproportionoftraditionalpowerismoreandmorebig,leadtothewindpowerinjectionforgridfrequencyfluctuationsaremoreobvious.Inordertoadjustthepowerfluctuationfortheinfluenceofgridfrequ

5、ency,thetraditionalHydropowerandthermalpowerplantshavereachtheirscapacitylimit,noadditionalcapacityforfrequencyregulation,thistimewillneedwindfarmitselftoadjustthepoweroutput.Inaddition,duetotheincreasedpermeabilityofwindpoweringrid,whenthesystemloadsuddenlyincreases

6、,theelectromagneticpowerisgreaterthanthemechanicalpower,withoutsomemarginforpoweradjustment,thesystemfrequencywilldrop.So,inbothcases,windturbinescannotworkwiththestateofmaximumpowercaptureatanytime.Inviewofthepresentworld,thegrowthofwindpowerpenetrationinfluenceongr

7、idfrequencyfluctuationandadjustment,itisnecessarytoreducegridfrequencyfluctuationfromthewindpowerandhaveanobligationtoparticipateintheadjustmentofthegridfrequency.Sothispaperintroducesacontrolstrategynamedoverspeedloadreductionaboutalleviatingvariablespeedwindturbine

8、sfortheinfluenceofgridfrequencyfluctuationandimprovingtheabilityofprimaryfrequencyregulation.Attheratedgridfrequency,controllingdou