任 景 胡 威 薛 晨 褚云龙 马晓伟 张小东 崔 伟 臧 阔

（1.国家电网公司西北分部 西安 710048）

（2.国网南京南瑞集团公司（国网电力科学研究院）南京 211106）

（3.国电南瑞科技股份有限公司 南京 211106）

1 引言

传统能源短缺和环境污染问题的日益突出，利用风能等可再生能源发电对缓解能源短缺具有迫切的意义［1］。随着风力发电机组装机容量的不断增加，风力发电对电力系统的影响越来越重要［2］。然而，传统发电厂的发电量是高度可控制的，但风电场的发电量取决于风速，由于风速是可变且不稳定进而难以控制，这给电力系统调度带来了并网困难，严重制约了风电的发展［3］。现有文献已对风力发电如何影响电力系统［4］和风力发电机组的最优控制［5］进行了大量的研究。然而，风力发电和风力发电输出控制对优化内部电场运行还有待进一步研究。

目前，新建风电场主要采用大容量交流励磁双馈风力发电机［6］作为主要机型。与普通风力机相比，双馈风力机转子采用交流励磁运行方式，它具有风力发电机转速范围大、风能有效跟踪量最大等特点［7～9］。而逆变器在转子电路中的配置，只需要处理功率的双向流动，使变频器具有体积小、重量轻、成本低等特点，并与机电系统实现柔性连接。由于与常规机组相比具有很大的优越性，因此这种风力发电机得到了广泛的应用。

大型风电场输出功率的有效控制以及电网调度系统对风电的发展越来越重要。因此，风电场并网的有功功率控制已成为迫切问题。……