[发明专利]一种双馈风电机组参与电网调频控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种双馈风电机组参与电网调频控制系统，其特征在于，包括风电机组有功控制系统和附加调频模块，所述附加调频模块包括风电机组惯性响应模块和一次调频控制模块；

所述风电机组有功控制系统根据风力机的实际转速由功率追踪控制模块给出有功指令，在双馈电机定子磁链矢量定向控制方法下，风电机组实现了输出有功、无功功率的解耦控制，从而完成风电机组的有功功率输出；

所述风电机组惯性响应模块可瞬时进行惯性响应，风电机组随电网频率的变化而瞬时改变功率波动量，功率波动量与功率追踪参考值之和将形成最终的风电机组输出功率参考值，从而改变风电机组的输出功率大小，减缓电网的能量突变过程；

所述一次调频控制模块在正常情况下，风电机组运行于减载功率追踪曲线上，为电网提供一定的备用功率；当电网频率发生偏差时，风电机组可以变换至相应的功率曲线上，从而增加或者减少风电机组的输出功率，完成对电网频率的一次调节过程。

2.一种根据权利要求1所述的双馈风电机组参与电网调频控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过电网频率测量设备实时获得电网系统的电网频率f，计算出电网频率的波动率，并根据电网频率f和额定频率f_ref计算出电网频率偏差Δf；

步骤二：当电网频率的波动率大于等于0.03Hz/s时，风电机组惯性响应模块瞬时进行惯性响应，风电机组随电网频率f的变化而瞬时改变功率波动量ΔP，功率波动量ΔP与功率追踪参考值P´_ref之和将形成最终的风电机组输出功率参考值P_ref，从而改变风电机组的输出功率大小，减缓电网的能量突变过程；

步骤三：当电网频率偏差Δf大于等于0.05Hz时，双馈风电机组将启动一次调频控制模块，通过对电网频率偏差Δf进行比例调节，产生功率曲线变化量Δk，从而形成新的风电机组功率追踪曲线k_de，改变风电机组的输出功率大小，实现了对电网频率的一次调节。

3.根据权利要求2所述的双馈风电机组参与电网调频控制方法，其特征在于，所述步骤二中功率波动量ΔP的计算公式为：

式中，J_w为风电机组的虚拟转动惯量，其值为负数，39.44J_w为风电机组的惯量系数。