[发明专利]一种转子动能最优利用的DFIG参与调频的控制方法

权利要求书

1.一种转子动能最优利用的DFIG参与调频的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

Ⅰ、实时测量电网频率并与额定频率作差得到频率偏差信号Δf；

Ⅱ、频率偏差信号Δf通过微分环节得到频率偏差变化率dΔf/dt；

Ⅲ、频率偏差信号Δf通过高通滤波环节，滤除小干扰波动；

Ⅳ、根据频率偏差和频率偏差变化率确定合适的控制系数K_pf；控制系数K_pf确定方法具体为：在频率下跌的初期Δf增加较慢但dΔf/dt增加较快，为使双馈风力发电机释放转子动能参与调频，控制系数的公式为：

其中，K₁，K₂分别为给定的下垂调节系数和微分调节系数，为常数；

K_pf在频率下降初期就能迅速增大，并在dΔf/dt到达最大值时达到最大，之后频率变化率下降，但Δf继续增加，此时有双馈风力发电机去参与频率调整，减小频率偏差，此时K_pf保持在最大值不变；

在频率下降到最低点时，Δf达到最大，之后频率回升dΔf/dt变为负值，此时减小DFIG参与调频的力度，加快转速恢复过程，同时避免频率恢复过程中的频率振荡，此时控制系数的公式为：

K_pf＝K₁Δf，即控制系数随Δf减小而减小，与dΔf/dt无关；其中，K₁为给定的下垂调节系数，为常数；

Ⅴ、测量风速，并根据风速整定不同风况下的转子动能最大利用控制系数K_pmax；

Ⅵ、控制系数K_pf经K_pmax限幅后得到最终的控制系数K_p；

步骤Ⅴ、Ⅵ中转子动能最大利用系数K_pmax的计算公式为：

其中，ΔP_w为不同风速下可以利用的最大功率，取不同风速下最大跟踪功率的20％；

Ⅶ、频率偏差信号Δf与控制系数K_p相乘，得到附加的功率控制信号：

ΔP＝Δf*K_p，

当电网频率下降时，附加的功率控制信号ΔP作用于DFIG的转子侧变流器，DFIG释放一部分转子动能参与系统调频。

2.根据权利要求1所述的一种转子动能最优利用的DFIG参与调频的控制方法，其特征在于，

所述步骤Ⅰ中频率偏差信号Δf的计算公式为：

Δf＝f_ref-f_mea

其中f_ref为电网额定频率50Hz，f_mea为实时测得的电网频率。

3.根据权利要求1所述的一种转子动能最优利用的DFIG参与调频的控制方法，其特征在于，所述步骤Ⅵ中，限幅时，若控制系数K_pf≥K_pmax，控制系数K_p取K_pmax；若K_pf＜K_pmax，控制系数K_p取K_pf。