[发明专利]一种与二次调频相协调的双馈风电机组虚拟惯性控制方法

权利要求书

1.一种与二次调频相协调的双馈风电机组综合虚拟惯性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、判断电力系统是否有频率变化，如是，则转步骤2；

步骤2、基于改进的风电场稳态频率响应，判断所测系统频率f_meas所在范围，并采用对应的综合惯性控制模式，并判断是否有电力系统二次调频信号，若有，则转步骤3；

步骤3、二次调频协调控制模块动作，根据系统主调频机增发功率情况调节风电机组的出力，并响应风电机组的转速情况，防止风电机组转速超出运行范围导致风电机组退出运行；

步骤4、风电机组与系统同步发电机共同作用，使电力系统频率恢复正常水平；

步骤2中可以根据不同的频率范围选择对应的频率控制方法，减少风电机组的调频作用受电力系统频率的影响，所述综合虚拟惯性控制方法的流程及各模式含义如下：

当f_min≤f_meas＜f_B时，系统出现较大的有功缺额，此时应当释放所有的有功备用K％＝0，P_{ref_in}＝P_opt，并同时进行综合惯性控制，以实现对系统频率的最大支持；K％为减载系数；P_opt为最大功率跟踪输出最优功率；

当f_B≤f_meas≤f_C时，系统频率为较小波动，依靠综合惯性控制及后续系统中同步机的一次响应完成调频工作，P_{ref_in}＝P'_opt，此时采用综合惯性控制；

当f_C＜f_meas≤f_max时，系统频率增加，系统出力过多，风电机组应当采取更强的减载控制，P_{ref_in}＝P”_opt，增大K值，持续限制有功出力；其中f_meas为系统频率；

f_B与f_C为门槛频率，f_min与f_max为风电机组允许运行的最小频率和最大频率；有功参考值P_{ref_in}；

当以及时，ω_r为风电机组转速；ω_rmin为DFIG允许运行的最低转速，取0.75p.u，ω_rmax为DFIG允许运行的最高转速，取1.25p.u；若因为频率超限而退出运行，再检测到频率恢复到正常范围后经延迟环节风电机组将恢复并网；若因为转速超限而退出运行，则进入转速恢复环节，若转速恢复到正常水平，风电机组将恢复并网运行。

2.如权利要求1所述的与二次调频相协调的双馈风电机组综合虚拟惯性控制方法，其特征在于，所述综合惯性控制模式采用改进的综合惯性控制模块，其中经过最大功率跟踪输出最优功率P_opt，然后经过减载控制，输出有功参考值P_{ref_in}，再与虚拟惯性环节输出的功率参考值ΔP_VIC及二次调频协调控制模块输出的功率参考值ΔP求和，最终输出功率参考值P_{ref_out}。

3.如权利要求2所述的与二次调频相协调的双馈风电机组综合虚拟惯性控制方法，其特征在于，所述二次调频协调控制模块与电力系统二次调频信号相协调，并响应风力发电机组的转子转速，其中：

ΔP为二次调频协调控制模块输出的功率参考值；

当二次频率调节指令P_C＝0时，二次调频协调控制模块输出的功率参考值ΔP＝0；

当二次频率调节指令P_C≠0时，

其中K_C为二次调频协调权重系数；S_Gf为系统主调频同步机组的容量；S_W为风电机组的容量。