[发明专利]一种电压源型风电机组一次调频测试方法

权利要求书

1.一种电压源型风电机组一次调频测试方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将频率信号发生装置分别接入电压源型风电机组及数据记录分析仪；

步骤2、频率信号发生装置发送扰动频率阶跃扰动信号，进行频率阶跃扰动试验，测试电压源型风电机组在频率阶跃扰动情况下的响应特性；

步骤3、在进行频率阶跃扰动试验时，数据记录分析仪实时采集电压源型风电机组并网点电压和电流信号；

步骤4、频率信号发生装置模拟实际电网频率扰动信号，进行模拟实际电网频率扰动试验，测试电压源型风电机组在模拟实际电网频率扰动情况下的响应特性；

步骤5、在进行模拟实际电网频率扰动试验时，数据记录分析仪实时采集电压源型风电机组并网点电压和电流信号；

步骤6、计算分析电压源型风电机组一次调频滞后时间、上升时间、调节时间、有功功率调节偏差、积分电量、差分电量，综合评估电压源型风电机组一次调频响应性能。

2.根据权利要求1所述的一种电压源型风电机组一次调频测试方法，其特征在于，在进行频率阶跃扰动试验和模拟实际电网频率扰动试验中，一次调频响应有功-频率特性通过设定频率与有功功率函数实现，具体见下式(1)：

式中，f_d为快速频率响应死区；f_n为系统额定频率；P_n为电压源型风电机组额定功率；δ％为电压源型风电机组一次调频响应调差率；P₀为电压源型风电机组有功功率初值。

3.根据权利要求1所述的一种电压源型风电机组一次调频测试方法，其特征在于，在进行频率阶跃扰动试验和模拟实际电网频率扰动试验时，试验期间电压源型风电机组应保持稳定运行，机组AGC控制功能切换至手动控制，风电机组出力不小于20％P_n，控制系统采集的测试数据应覆盖频率阶跃波动范围，场站功率调节稳定后进行下一项试验。

4.根据权利要求1所述的一种电压源型风电机组一次调频测试方法，其特征在于，网侧变换器控制直流电压恒定并将机侧变换器传递的功率送至电网上，利用直流母线电压生成变换器内电势频率，通过无功闭环控制变换器内电势幅值，使得变流器输出端口呈现电压源特性，实现与电网频率自主同步，忽略网侧变换器的功率损耗，其输出功率的标幺值可以表示为：

式中，为直流电压的标幺值，为网侧变换器调制电压幅值的标幺值，为电网电压幅值的标幺值，为网侧变换器到电网同步发电机间电抗的标幺值，δ为网侧变换器输出电压向量超前电网电压的相位。

5.根据权利要求4所述的一种电压源型风电机组一次调频测试方法，其特征在于，网侧变换器直流侧电压具有与同步发电机转速相似的动态特性，将网侧变换器的调制电压幅值可类比为同步发电机的磁链变换器的电容惯量时间常数H_C可类比为同步发电机转子惯量时间常数H_J；

同步发电机功角δ_G关于转子转速的关系可以表示为

其中，ω_Bg为电网角频率的基准值；为电网角频率的标幺值。