一种考虑最优状态动态恢复的风电持续调频策略

持续攀升的风电渗透水平为电力系统频率稳定控制带来了挑战。作为对策,虚拟惯性控制通常被补充到风机控制中以利用风机转子动能为电网调频服务。然而在吞吐转动惯量参与调频后风机风能捕获效率会因转子转速偏离最大功率跟踪状态而降低。为此,提出一种考虑最优状态动态恢复的风电持续调频策略。该策略采用变系数下垂控制来管理风机转动惯量:一方面,下垂系数变化上限阈值由风机存储的转动惯量决定,以确保风机转速收敛于稳定运行区间内;另一方面,将下垂系数与电网频率变化率耦合,随着电网频率渐近稳定而逐渐解除附加的风机惯性控制以恢复转子转速。此外,赋予风机直流环节频率响应能力并通过自适应积分控制来有序重建其额定电压。仿真结果表明,所提策略的动态恢复特性提高了持续调频下双馈风机的发电效率、转子转速运行裕度和其直流环节持续参与调频的能力,并能有效兼顾风机的惯性响应。

提升惯量响应与转速恢复的风储协调惯量控制方法

为提升风–储联合运行场站的动态频率支撑能力,并针对当前控制方法不能兼顾惯量响应强度与快速转速恢复、频率二次跌落抑制的问题,提出了一种提升惯量响应与转速恢复的风储协调惯量控制方法。在风机控制侧,根据储能可调功率及风机转速运行约束制定风机惯量控制策略,以最大化提取转子动能,增强风机惯量响应能力。在风机转速恢复阶段,由储能可调功率完全补偿风机功率下调量,加快风机转速恢复、抑制系统频率二次跌落;在储能控制侧,通过判断各风机运行阶段,提出基于差异化时序确定储能输出功率的控制策略。算例验证表明,所提方法在显著增强风机惯量响应能力条件下,能加快转子转速恢复,并有效抑制系统频率二次跌落。