[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

摘要

本发明公开了一种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，其包括当系统电网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；计算虚拟惯性控制下转子侧变流器的参考功率；根据频率变化率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；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；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；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。

主权项

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，Popt为转子侧变流器的有功功率；ωr0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；ωr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：其中，P′opt为转子侧变流器的参考功率；Pmax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；ωmax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＝KpΔω+Ki∫Δωdt其中，KP为比例增益；Ki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：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；Cp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。