[发明专利]基于虚拟惯性和桨距角控制风电机组参与电网调频的方法

权利要求书

1.基于虚拟惯性和桨距角控制风电机组参与电网调频的方法，其特征在于，包括：

获取电网的额定频率和当前频率；

当额定功率和当前频率存在频率偏差时，计算虚拟惯性控制下风电机组的次优转速-有功功率的跟踪曲线的比例系数：

kopt′=Popt(ωr0+2πηΔf)3ω0<ωr<ω1,ω1<ωr<ωmax]]>

其中，P_opt为转子侧变流器的有功功率；ω_r0为风力机初始角速度；η为转速调节系数；Δf为电网当前的频率偏差；ω_r为风电机组的转子转速；

采用转子转速和比例系数，计算虚拟惯性控制下转子侧变流器的参考功率：

Popt′=kopt′ωr3ω0<ωr<ω1(Pmax-kopt′ω13)(ωmax-ω1)(ωr-ωmax)+Pmaxω1<ωr<ωmaxPmax,ωr>ωmax]]>

其中，P′_opt为转子侧变流器的参考功率；P_max为转子侧变流器的最大功率；ω₀为切入电角速度；ω₁为进入恒定转速区的电角速度；ω_max为转速的上限参考值；

采用电网的频率变化率和频率变化率的增益值，计算转子侧逆变器处的引入电磁功率，并累加引入电磁功率和参考功率得到转子侧逆变器的总电磁功率；

根据风电机组风电机组的转子转速和参考转速，计算风电机组的转速偏差，并采用风电机组的转速偏差计算转子侧逆变器的电磁功率变化量：

ΔP＝K_pΔω+K_i∫Δωdt

其中，K_P为比例增益；K_i为积分增益；Δω为转速偏差信号；

根据总电磁功率和电磁功率变化量得到桨距角机构的有功功率，并采用桨距角机构的有功功率，计算桨距角机构的桨距角：

P=12ρAv3CP(λ,β)]]>

Cp(λ,β)=(0.44-0.0167β)sin[π(λ-3)15-0.3β]-0.00184(λ-3)β]]>

其中，ρ为空气密度；A为风电机组叶片迎风扫掠面积；v为风速；P为桨距角机构的有功功率；C_p为风能利用系数；β为桨距角；λ为叶尖速比；

根据所述桨距角，控制风电机组增大捕获的风能向电网注入有功功率。