李成晨，刘晓辉，卓 然，宋 珂，刘二恩

（许昌许继风电科技有限公司，河南 许昌 461000）

0 引言

随着风力发电成为主流发电形式，目前已有很多国家对风电场参与电网系统调频控制的并网运行发布了导则或规程。如加拿大电力供应商要求在并网电力系统出现调频需求时，风电场应至少提供5%额定功率的调频备用容量，持续时间不低于20 s[1]。同时德国、英国、丹麦和瑞典等国也提出了相关要求[2]。

国内外很多学者对风电机组主动参与电网调频进行了深入的研究。文献[3]利用变频器双闭环控制回路将频率变化率作为控制量，使风电机组实现模拟惯量控制，因电流环控制参数过于敏感导致控制稳定性很难保证。文献[4]在双馈电机的转子侧增加辅助功率控制环，将风轮转子与电网频率波动进行耦合，利用转子释放惯性动能短时间实现功率支撑。文献[5]通过将风电机组转速扭矩曲线运行点平移的方法实现降载预留调频备用运行，实现了预留备用参与调频。

本文对主动调频策略下机组载荷响应进行了研究，分析具有电网频率主动支撑功能的风电机组载荷响应，提出在保证机组安全前提下风电机组电网频率支撑的边界支撑次数。

1 主动调频策略

主动调频策略的本质是通过控制变流器模拟同步发电机的工作原理[6]，从而获得类似同步发电机的运行特性，实现类似同步发电机的有功调频与无功调压功能。有功-频率控制实际上是模拟同步发电机的调速器[7]，用以表征有功功率和系统频率的下垂特性，通过检测功率差ΔP来控制虚拟机械转矩输出而调节频率，并采用主动调频阻尼系数来描述频率发生单位变化时的输出功率变化量，其控制框图如图1所示。……