[发明专利]一种基于双馈异步风力发电机的风电并网调频方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于双馈异步风力发电机的风电并网调频方法，所述风力发电机连接有用于控制风力发电机参考转矩的的变频器，包括以下步骤：判断风力发电机的转子是否已经达到额定转速；若否，则采用惯量响应调频方法；若是，则采用一次调频方法；采用改变风力发电机的有功功率输出，而改变风力发电机的转速，从而实现电网调频。本发明还公开了一种调频系统，包括风力发电机、变频器以及控制器，所述控制器内配置有惯量响应调频模块以及一次调频模块。本发明跟随风速的随机波动性，进行调频策略的响应，电网频率恢复迅速，并且能抑制频率的二次跌落，不依赖硬件储能设备，大大降低了成本。

主权项

一种基于双馈异步风力发电机的风电并网调频方法，所述风力发电机连接有用于控制风力发电机参考转矩的的变频器，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：判断风力发电机的转子是否已经达到额定转速；若否，则采用步骤2的惯量响应调频方法；若是，则采用步骤3的一次调频方法；步骤2：惯量响应调频方法，包括以下步骤：步骤2.1：计算风力发电机的最大调频能量：其中，ΔEmax上为电网频率上升时，风力发电机所具有的最大调频能量，ω为风力发电机的当前转速，ωr为转子转速上限；ΔEmax下为电网频率下降时，风力发电机所具有的最大调频能量，ω为风力发电机的当前转速，ω1为转子转速下限；步骤2.2：计算调频功率：其中，ΔP上为电网频率上升时，风力发电机所要需要减少的有功功率输出；ΔP下为电网频率下降时，风力发电机所要需要增加的有功功率输出；t为调频持续时间；f上0为电网频率上限值，f上1为电网频率最大值，f下0为电网频率下限值，f下1为电网频率最小值；步骤2.3：将调频功率叠加到风力发电机的参考功率上，计算出风力发电机的参考转矩Tref：其中，PLimint为风力发电机的参考功率，ω额为风力发电机的额定转速；步骤2.4：将参考转矩输入变频器中，通过变频器改变风力发电机的参考转矩，从而使得风力发电机的转速变化，起到调频作用；跳转至步骤4；步骤3：一次调频方法，包括以下步骤：步骤3.1：保持风力发电机运行在额定转速，通过增大桨距角，使得风力发电机的有功功率输出低于有功功率的额定值，以维持风力发电机的储能运行；步骤3.2：当电网频率下降时，通过减小桨距角，以增大风力发电机的有功功率输出，从而使得风电机组能够增加出力，以支持系统调频；当电网频率上升时，通过增大桨距角，以减小风力发电机的有功功率输出，从而使得风电机组能够减小出力，以支持系统调频；步骤4：判断电网频率是否恢复正常，若是，则结束调频；若否，则回到步骤1。