风机参与系统一次调频虚拟惯量优化控制

为应对新能源大规模接入导致的电力系统频率响应恶化问题，风电机组参与调频成为研究热点。然而，传统虚拟惯量控制与风机固有速度控制器之间存在冲突，削弱了调频能力，且现有方法未充分考虑系统对惯量与阻尼的需求。为此，提出一种风电机组虚拟惯量优化控制策略。通过建立含虚拟惯量控制的系统频率响应模型，量化频率变化率与最大频率偏差的安全范围；结合风机安全运行约束，构建电磁功率与转子动能释放的约束函数；进而设计满足系统需求与设备安全的虚拟惯量优化控制方案，并整定关键控制参数。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了所提方法的有效性与准确性。

风机参与系统调频是为改善大量新能源接入电力系统导致频率动态响应特性恶化的问题,然而传统虚拟惯量控制和风机固有速度控制器的矛盾会削弱风机虚拟惯量控制的调频能力,且在调频过程中未考虑系统的惯量与阻尼需求.为此,该文提出一种风电机组虚拟惯量优化控制策略.首先,建立含风电机组虚拟惯量控制的电力系统频率响应模型,通过研究交互系统的调频原理量化系统频率响应特性,刻画系统频率变化率和最大频率偏差安全变化范围;其次,根据风电机组安全稳定运行条件,建立风机输出电磁功率和释放转子动能约束函数;然后,为解决风机固有控制器与虚拟惯量控制的矛盾,提出风电机组虚拟惯量优化控制方案,根据系统的惯量与阻尼需求和系统与风机的安全稳定运行约束,整定虚拟惯量优化控制关键系数;最后,使用PSCAD/EMTDC软件建立含风机虚拟惯量优化控制的系统一次调频模型,验证所提优化控制方案的准确性及有效性.