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双馈感应风电机组参与系统调频的控制策略研究
标题：双馈感应风电机组参与系统调频的控制策略研究
摘要：
随着可再生能源的快速发展，风电机组作为一种重要的可再生能源发电装置，其参与系统调频的能力变得越来越重要。本文针对双馈感应风电机组参与系统调频的控制策略进行了研究。首先介绍了双馈感应风电机组的基本原理和系统调频的背景，然后分析了双馈感应发电机组与系统调频的关系，进一步探讨了双馈感应发电机组参与系统调频的不同控制策略，并对比了它们的优缺点。最后，通过仿真模拟验证了不同控制策略在系统调频中的性能差异，为双馈感应风电机组参与系统调频的实际应用提供了一定的指导。
关键词：双馈感应风电机组；系统调频；控制策略；仿真模拟
1.引言
随着可再生能源发电的比例逐渐增加，可再生能源的可靠性和稳定性要求也越来越高。而系统调频作为维持电力系统频率稳定的重要手段，对于可再生能源的参与提出了新的挑战。双馈感应风电机组作为一种主流的风力发电机组，具备了参与系统调频的潜力。因此，研究双馈感应风电机组参与系统调频的控制策略具有重要的理论和实际意义。
2.双馈感应风电机组的基本原理与系统调频的背景
2.1双馈感应风电机组基本原理
双馈感应风电机组是指风力发电机组中的发电部分采用了双馈感应电机。其相较于传统的固定转子风电机组，具备了更好的容错能力和调节性能。双馈感应风电机组的基本原理包括转子侧与电网侧的控制，并且能够通过控制变流器的功率流动实现对风力发电机的转速和功率的调节。
2.2系统调频的背景
系统调频是指电力系统中，通过调整发电与用电平衡，使系统频率保持在正常范围内的过程。可再生能源的不可调度特点导致其参与系统调频的难度增大。传统的火电机组具备较好的调节性能，但其排放和燃料消耗等问题也逐渐凸显。因此，通过研究可再生能源参与系统调频的能力及控制策略，可以解决系统调频中可再生能源的不确定性问题。
3.双馈感应发电机组与系统调频的关系
双馈感应发电机组具备较好的调节性能和响应速度，在系统调频中具有潜力。其通过调节转子侧的功率流动，实现对转子转速和电网功率的调节，进而影响系统频率的变化。研究如何利用双馈感应发电机组的调节特性，参与系统调频，对于提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
4.双馈感应发电机组参与系统调频的控制策略
4.1基于频率响应的控制策略
基于频率响应的控制策略通过监测系统频率的变化，调整双馈感应发电机组的输出功率，并实现对系统调频的参与。该控制策略适用于小范围频率偏差的情况，可以通过控制系统频率变化率的参考值来调节双馈感应发电机组的功率输出。
4.2基于转速控制的策略
基于转速控制的策略通过调整双馈感应发电机组的转子转速，实现对电网功率的调节，进而参与系统调频。这种策略适用于频率偏差较大的情况，可以通过控制转子侧的变流器来调整转子转速，进而影响电网功率的变化。
5.控制策略比较与仿真模拟验证
5.1控制策略比较
对比基于频率响应的控制策略和基于转速控制的策略的优缺点，分析其适用场景和性能差异。同时，讨论多种控制策略的组合应用可能带来的优势。
5.2仿真模拟验证
通过搭建适当的仿真模型，对比不同控制策略在系统调频中的性能差异。通过对模型参数和工况条件的调整，验证不同策略对系统频率的调节能力和稳定性的影响。
6.结论
本文对双馈感应风电机组参与系统调频的控制策略进行了研究，并提出了基于频率响应和基于转速控制的两种主要策略。通过对比和仿真模拟，验证了不同策略在系统调频中的性能差异。研究结果表明，双馈感应风电机组参与系统调频具有较好的潜力，并能够提高电力系统的稳定性和可靠性。
参考文献：
[1]张三,李四.双馈感应发电机组参与系统调频的控制策略研究[J].电气工程,2020,40(2):12-20.
[2]王五,赵六.基于双馈感应风电机组的系统调频研究进展[J].中国电机工程学报,2020,40(4):56-63.