基于惯性/下垂控制的变速型风电机组频率协调控制方法

作     者：蔡葆锐 杨蕾 黄伟 CAI Baorui;YANG Lei;HUANG Wei

作者机构：云南电网有限责任公司电力调度控制中心云南昆明650200 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2021年第49卷第15期

页      面：169-177页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目资助(61963020) 云南省电网公司科技项目资助“多直流与高比例新能源的云南电网稳控拓展技术研究与闭环仿真平台”(KJDK2018210) 

主　　题：孤立电力系统 高渗透率风电接入 频率控制 惯性控制 下垂控制 

摘      要：在高渗透风电接入的孤立电力系统中,由于传统调频资源不足,风电大规模波动可能导致系统频率波动,限制新风电的进一步接入。因此,提出一种基于惯性控制和下垂控制的变速型风电机组频率协调控制方法。首先对双馈异步发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)、永磁同步发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG)和有源失速异步发电机(Active-Stall Induction Generator,ASIG)三种类型变速风力发电机组(Variable Speed Wind Turbines, VSWTs)的频率控制特性进行分析。在此基础上,提出基于惯量控制和下垂控制的变速型风机频率协调控制策略,并分析在不同扰动条件下,不同惯性参数与下垂参数对孤立电力系统频率的影响,据此选择合适的控制参数。最后,在随机风速扰动和大扰动条件下对风电机组的稳态与暂态响应进行仿真,验证了所提频率抑制方法的有效性。结果表明,所提方法能显著提高孤立电力系统频率稳定水平。