基于裕度因子的多風電場站集群頻率協調控制策略

曹俊英，姚 駿，黃 森，徐 浩

（1.重慶大學 輸配電裝備及系統安全與新技術國家重點實驗室，重慶 400044；2.國網江西省電力有限公司電力科學研究院，江西 南昌 330096）

0 引言

在“雙碳”背景下，大力開發和利用新能源已逐漸成為人們關注的焦點［1］。隨著新型電力系統中高比例可再生能源及高比例電力電子裝備占比的增長，現代電力系統在運行、控制等方面與傳統電力系統均存在差異。這將給高比例電力電子化電力系統帶來新的挑戰，如抗擾性弱、對頻率的耐受能力不足等［2］，同時電力電子設備過載能力低、低慣量弱阻尼等特性也使得傳統電力系統中已存在的頻率穩定問題更加凸顯。因此，應對電力電子化電力系統的頻率穩定性研究展開深入探討，提高新型電力系統的涉網頻率特性，增強源網協調控制能力，為新能源的消納與發展奠定良好基礎。

目前，風電場站參與系統頻率調節控制的方法主要有減載控制［3-4］和轉子動能控制［5-6］。減載控制分為槳距角控制與超速控制，風電場站不運行在最大功率跟蹤點上，以便留有備用容量。但這會減少風能的捕獲，長期降額運行會降低風電場的經濟效益，且槳距角的頻繁動作會縮短機組的使用壽命。而風電場參與調頻使用轉子動能控制時，仍處在最優運行點，且無需增加額外投資。因此本文重點研究基于轉子動能控制的風電場頻率調節控制策略。

風電系統參與頻率調節，在單風電場站層面主要是采取控制策略使其能在系統頻率波動時進行主動響應。……