[发明专利]一种双馈风电机组参与电网调频的桨距角控制方法

权利要求书

1.一种双馈风电机组参与电网调频的控制方法，其特征在于，所述双馈风电机组参与电网调频的控制方法采用比例控制环节，将电网的频率偏差作为输入信号，经过比例放大环节，产生功率附加控制信号；采用微分控制环节，将频率变化率作为输入信号，产生响应功率；

采用两个控制环的模拟惯量控制环节产生的功率控制信号为：

当电网频率下降时，风机组利用这部分能量，进行电网频率调节。

2.如权利要求1所述的双馈风电机组参与电网调频的控制方法，其特征在于，所述双馈风电机组参与电网调频的控制方法具体包括：

第一个控制环，采用比例控制环节，电网的频率偏差作为输入信号，经过比例放大环节，产生功率附加控制信号：

ΔP₁＝-K_pfΔf；

第二个控制环，采用微分控制环节，将频率变化率作为输入信号，产生响应功率为：

f_N为电网额定频率50Hz，f_s为电网实时频率，P_d为风机减载后发电功率，K_df和K_pf为比例系数，ΔP₁和ΔP₂分别为两个控制环的响应功率；

采用两个控制环的模拟惯量控制环节产生的功率控制信号为：

3.如权利要求1所述的双馈风电机组参与电网调频的控制方法，其特征在于，所述双馈风电机组参与电网调频的控制方法的控制器参数：P_G是同步发电机的输出功率，P_W是风电机组的输出功率，P_L是负载大小，P_A为总功率缺额；

稳态时，功率平衡方程：

P_G+P_W-P_L＝P_A＝0；

当电网频率波动时，总功率缺额与频率偏差之间有如下关系：

得：

风电机组在并入电网之后，电网的等效惯量变为其中，风电机组并网之后增加的惯性值由K_df决定，K_df变化时改变电网的等效惯性；当风电机组按照追踪最大功率点运行时，K_df＝0，对电网的惯量没有贡献，具备模拟惯量控制的双馈风电机组K_df＞0，提高电网惯性；电网的等效阻尼变为D^*＝K_pf+D，同理具备模拟惯量控制的双馈风电机组K_pf＞0，电网的等效阻尼也会增加。

4.一种应用权利要求1～3任意一项所述双馈风电机组参与电网调频的控制方法的双馈风电机组。

5.一种如权利要求4所述双馈风电机组的桨距角，其特征在于，所述双馈风电机组的风能利用系数是叶尖速比λ和桨距角β的综合函数：

式中：R为风轮半径，C₁-C₆为具体风机型号的风能利用系数；

增加桨距角频率响应环节，以电网的频率偏差作为输入，通过调节桨距角的大小来响应电网频率变化。