李生虎，陈东，齐楠，夏伟健

（1. 合肥工业大学电气与自动化工程学院，合肥 230009；2. 新能源利用与节能安徽省重点实验室，合肥 230009）

0 引言

随着新能源并网容量快速增加，要求风电机组如双馈感应风电机组（doubly-fed induction generator， DFIG）主动参与电网有功平衡和频率控制［1-5］，为此需要确定其有功功率可调范围。桨距角调节［6-9］与转子超速［10-12］是DFIG减载运行的常见手段。前者增加叶片机械应力、响应速度慢，不能及时提供频率响应［13-16］，因此多与超速模式转速结合启用。当DFIG 远离最大功率点（maximum power point， MPP）实现减载运行，增加了风电机组有功功率储备［17］。现有研究多关注DFIG 超速运行参与调频控制策略及调频效果，对有功功率备用容量范围研究极少。

文献［18］通过转子转速控制提供运行备用和频率调节，在超速环节仅保留5%有功功率备用。文献［19］在风速为10 m/s时分别按照10%和20%进行有功功率备用。文献［20］认为DFIG 减载水平应为20%~33%。文献［21］设置超速控制环节，机组通过超速控制工作在10%减载状态。文献［22］认为额定风速以下均可通过超速减载预留备用。文献［23］设定减载功率为MPP 模式的20%。文献［24］研究DFIG 出力变化对系统特征值的影响，发现稳定需求可能降低有功功率备用容量。

上述文献均在DFIG 最大出力基础上设置减载比例，未考虑该备用比例是否可实现。为了充分利用DFIG调频能力，分析与掌握DFIG有功功率出力下限是解决DFIG 参与调频的首要任务。超速模式有功功率下限不仅与转子转速有关，随着有功功率备用容量的增加，DFIG 转子侧变流器（rotor-side converter，RSC）功率随之增加，甚至可能越限。……