风电参与电力系统调频综述 严兵
风电机组参与的电网一次调频控制方法
风电机组参与的电网一次调频控制方法摘要：基于我国坚强电网建设工作在社会中的逐步推进，风电机组在电网建设中所占的功能比例越来越高，与此同时电网结构也发生了对应的改变，电网在运行过程中，峰值与谷值之间的差异性也越来越大。
然而在当下社会中，群体对于电网多元化功能的需求也越来越高，因此，如何在风电机组参与电网运行过程中，做到对电网的稳定运行控制，成为了有关单位的关注焦点。
关键词：风电机组;电网一次调频;控制方法;波特率;为解决传统电网一次调频控制方法控制波特率低的问题，提出风电机组参与的电网一次调频控制方法研究。
通过采集电网一次调频控制信号，将电网一次调频控制数据进行处理。
利用风电机组参与跟踪电网一次调频控制数据，拟合控制数据，建立电网一次调频控制数据通信协议。
根据控制频率计算，实现风电机组参与的电网一次调频控制。
经实验证明，设计方法的控制波特率高，控制效果好，具有一定实用性。
为此，电力单位提出对电网的一次调频行为，此种行为在应用中是指，根据电网在运行过程中，电力值高速改变产生的负荷电流，对电网运行的行为进行调试。
调试过程中将结合周边波动，对余量进行储能，实现对控制门的调整，通过此种方式实现电网供电电源频率的调试，使其运行功率可良好适应电网随机变动，以此确保电网在电力负荷的状态下，也可实现运行的稳定性。
而频率也是电网运行的最关键评价指标之一，通过此种调试方式，降低电网在运行中可能受到的电力干扰，解决由于频率变动对电网引起的问题，总之，电网要想实现运行的稳定化，应当从一次调频层面入手。
为确保电网一次调频的稳定性，针对其加以控制是实现此目标的有效途径。
在我国，以往针对电网一次调频控制方法的研究中，未考虑到风电机组参与，导致其控制波特率低。
针对传统控制方法中存在的问题，考虑到风电机组参与下，能够为电网一次调频控制提供新思路，通过调节风速的方式，控制电网一次调频控制。
基于此，本文提出风电机组参与的电网一次调频控制方法设计，致力于从根本上提高对其控制的波特率，保证电网能够稳定运行。
《2024年风电功率预测关键技术及应用综述》范文
《风电功率预测关键技术及应用综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，风电作为清洁、可再生的能源形式，越来越受到各国的重视。
风电功率预测作为风电并网和运行的关键技术之一，对于提高风电的利用率、减少弃风现象、优化电网调度等具有重要意义。
本文旨在综述风电功率预测的关键技术及其应用现状，以期为相关研究与应用提供参考。
二、风电功率预测的关键技术1. 数据采集与预处理技术数据采集与预处理是风电功率预测的基础。
通过对风电场的历史数据、气象数据、地形数据等进行采集和预处理，提取出对风电功率预测有用的信息。
此外，还需要对数据进行清洗和校正，以消除异常数据和噪声干扰。
2. 预测模型构建技术预测模型是风电功率预测的核心。
目前，常用的预测模型包括物理模型、统计模型和机器学习模型等。
物理模型基于气象学原理和风电场特性进行预测，统计模型则通过分析历史数据找出风电功率与气象因素之间的统计关系，而机器学习模型则通过学习大量数据找出风电功率的规律和趋势。
3. 预测算法优化技术针对不同的预测模型，需要采用相应的优化算法来提高预测精度。
常见的优化算法包括支持向量机、神经网络、集成学习等。
这些算法可以通过对历史数据进行学习和训练，找出风电功率的变化规律和趋势，从而提高预测精度。
三、风电功率预测的应用现状1. 风电并网与调度风电功率预测技术可以帮助电力系统调度中心准确掌握未来一段时间内的风电功率变化情况，从而合理安排电网调度，提高风电的利用率和电网的稳定性。
此外，还可以通过预测结果对风电场进行调度优化，减少弃风现象。
2. 风电场规划与设计风电功率预测技术可以为风电场的规划和设计提供重要依据。
通过对历史数据和气象数据的分析，可以找出风电场的最优布局和风电机组的配置方案，从而提高风电场的发电效率和经济效益。
3. 电力市场交易在电力市场交易中，风电功率预测技术可以帮助电力生产商和电力交易商准确掌握未来一段时间内的电力供需情况，从而制定合理的电力交易策略，提高电力市场的竞争力和效益。
风电参与电力系统调频综述
第45卷第21期电力系统保护与控制Vol.45 No.21 2017年11月1日Power System Protection and Control Nov. 1, 2017 DOI: 10.7667/PSPC161762风电参与电力系统调频综述赵嘉兴1，高 伟1，上官明霞1，查效兵2，岳 帅2，刘燕华2(1.国网山西省电力公司科信部，山西 太原 030001；2.新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京 102206)摘要：目前风电并网运行渗透率逐步增大，利用风电参与电网频率调整，增强系统运行的稳定性已经成为国内外研究的热点问题。
综述了风电参与系统频率调整的控制策略研究进展，对比研究了虚拟惯性控制、下垂控制、转子转速控制、桨距角控制、附加储能系统等不同控制策略，明确了各种控制策略的原理、优缺点以及适用范围。
分析了风电场内不同风机之间的协调控制算法以及风机与其他常规机组之间的协调配合控制。
阐述了智能算法、虚拟同步发电机技术给风电调频带来的新思路以及电压源型高压直流输电技术的应用给风电调频带来的挑战。
最后，展望了未来研究的重点内容：源荷双侧的高度不确定性对风电调频的影响；风电调频算法参数整定的依据；风电参与系统调频容量的评估方法。
关键词：风力发电；频率调整；控制策略；智能算法；虚拟同步发电机技术；电压源型高压直流输电技术Review on frequency regulation technology of power grid by wind farmZHAO Jiaxing1, GAO Wei1, SHANGGUAN Mingxia1, ZHA Xiaobing2, YUE Shuai2, LIU Yanhua2(1. Division of State Grid Shanxi Electric Power Company, Taiyuan 030001, China; 2. State Key Laboratory of AlternateElectrical Power System with Renewable Energy Sources (North China Electric Power University), Beijing 102206, China)Abstract: At present, the penetration of wind power integration operation increases gradually. Using wind power to participate power grid frequency regulation and strengthen system operation stability is the research hot topic at home and abroad. This paper reviews the technology development for wind farm participating into power grid frequency regulation and contrastively analyzes different control strategies such as virtual inertia control, droop control, rotor speed control, pitch control and additional energy storage systems. The principle, pros and cons, and applicable range of various control strategies are stated. The coordination control algorithm among different wind turbines in a wind farm and the coordination control between wind turbines and other conventional generators are analyzed. The new thoughts brought by the application of intelligence algorithm and Virtual Synchronous Generator technology (VSG) and the challenges resulted from the application of Voltage Source Converter Based High Voltage Direct Current transmission (VSC-HVDC) in wind power frequency control are studied. Finally, this paper comes up with some key issues to be researched in the future: the impacts of source charge bilateral uncertainty on wind power frequency regulation, the parameters setting basis of wind power frequency modulation algorithms, and frequency regulation capacity evaluation method of wind power in systems.Key words: wind power generation; frequency regulation; control strategy; artificial intelligence; VSG; VSC-HVDC0 引言为了应对全球日趋严重的环境问题，清洁无污染、可再生的风能发电越来越受到各国的重视。
风力发电对电力系统一次调频的影响及解决措施
风力发电对电力系统一次调频的影响及解决措施发布时间：2022-07-06T06:38:07.102Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：李建[导读] 本文简明扼要地介绍了风力发电机组的运行特点，也对清洁能源现阶段的发展情况以及未来的发展方向做了简洁明了地分析，介绍了风力发电机组的基本运行原理，也分析了风电场装机容量的大幅度增加对电网带来的影响。
云南龙源风力发电有限公司云南昆明 650000摘要：本文简明扼要地介绍了风力发电机组的运行特点，也对清洁能源现阶段的发展情况以及未来的发展方向做了简洁明了地分析，介绍了风力发电机组的基本运行原理，也分析了风电场装机容量的大幅度增加对电网带来的影响。
重点介绍了风力发电大规模并网对电力系统一次调频的影响及解决措施。
需要明确，提高风电机组的可信容量系数是从根本上解决风力发电的电网接入问题的重要手段，这样备用容量对电力系统的影响相对来说就会降低，对整个电力系统来说都是十分有必要的。
关键词：风力发电；电力系统一次调频；影响；措施引言：随着新能源发电高比例接入电网，电力系统的频率调节与稳定面临着严峻挑战。
这就迫切需要具备有功调节能力的风电机组（后简称风机）主动参与一次调频。
一般而言，风机可以通过减载预留备用容量，并在频率事件发生时增加出力[3]；也可以平时仍然采用最大功率点跟踪（maximumpowerpointtracking,MPPT），当电力系统面临负荷突增或发电机切机事件时，利用风轮惯量响应参与电网一次调频，即风电机组通过释放储存在其大惯量风轮中的动能，向电网注入支撑功率，从而维持电网有功功率平衡。
考虑到频率事件的偶然性，后者更有利于兼顾调频风机的发电效益，也是本文讨论改进的对象。
1中国风电的发展1.1风力发电发展现状。
中国将可再生能源的开发利用提高到战略发展水平，优化能源结构是解决中国日益严重的化石燃料和空气污染问题的主要途径之一。
成熟技术的可再生能源和中国的第一次使用是水能源，但存在着发展周期长、成本投资大等问题，目前风能似乎已成为最有潜力的清洁可再生能源。
电力系统中的风电接入与优化调度
电力系统中的风电接入与优化调度随着环境保护意识的增强和可再生能源技术的发展，风能作为一种清洁、可再生的能源正在成为电力系统中的重要组成部分。
风电接入电力系统不仅能够减少对传统化石燃料的依赖，还能够减少温室气体排放，为实现可持续发展做出贡献。
然而，由于风能的不稳定性和随机性，风电接入电力系统也带来了一系列的技术和运营挑战。
因此，在电力系统中进行风电的有效接入和优化调度变得至关重要。
首先，风电接入需要考虑的一个重要问题是电力系统的稳定性。
由于风能的不连续性和发电功率的波动，风电的大规模接入可能导致电力系统的频率和电压波动，并增加电力系统谐振和稳定性问题的风险。
为了确保电力系统的稳定运行，必须对风电并网进行正确的调度和控制。
在风电接入方面，一个重要的策略是将风电场与传统发电机组进行合理的组合。
这样可以利用传统发电机组的稳定性和可调度性来平衡风电的不确定性。
通过合理地调度传统发电机组和风电场的出力，可以有效降低电力系统的频率和电压波动，并提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次，在风电的优化调度方面，需要考虑的一个重要问题是如何最大程度地利用风能资源。
风电的出力与风速的关系呈现非线性特点，因此需要使用风电功率曲线进行预测和优化调度。
通过预测风速和风电功率曲线，可以提前调整风电的出力来满足电力系统的需求。
优化调度的目标是在保证电力供需平衡的前提下，最大程度地利用风能资源，并考虑电力系统的经济性和可靠性。
为了实现这一目标，可以采用基于故障树分析和优化算法的方法来确定风电的最佳调度策略。
通过建立电力系统的数学模型，并考虑各种运行参数的约束条件，可以得到风电的最佳输出功率和调度策略，以实现电力系统的最优运行。
此外，在风电的优化调度中，还应考虑与其他可再生能源的协调问题。
随着太阳能、水能等可再生能源的逐渐普及和应用，电力系统中不同能源之间的协调变得尤为重要。
通过合理地调度风电和其他可再生能源的出力，可以实现能源的互补和平衡，提高电力系统的供电可靠性和经济性。
双馈风电机组参与电网一次调频的多风速段综合控制及变参数整定
1 引言
双馈风力发电机( Double-Fed Induction Generator,DFIG) 是风力发电的主流机型。 由于双馈风力 发电机转子与电网间通过变换器相连,使风机的转 子转速与系统频率完全解耦,不能响应系统频率的 变化,因此,大规模风电并入电网后将导致系统的调 频能力减弱,影响系统的稳定性。
收稿日期: 2018-02-02 基金项目: 国家自然科学基金项目(51477143) 作者简介: 陈 斌(1992-) , 男, 四川籍, 硕士研究生, 研究方向为风力发电的运行与控制、 风电场的调频及并网;
王德林(1970-) , 男, 河南籍, 副教授, 博士, 研究方向为大规模电力系统连续体建模、 机电动态、 频率稳定 控制和风力发电等( 通讯作者) 。
( 西南交通大学电气工程学院, 四川 成都 610031)
摘要: 双馈风力发电机( DFIG) 作为风力发电的主流机型,由于其转子转速与系统频率的解耦控 制,导致风机没有调频能力,影响系统频率的稳定性。 因此,为了使风机响应系统频率的变化,本文 提出了一种基于变参数整定的多风速段下风机参与电网一次调频的综合控制策略。 将转子惯性控 制与超速减载控制相结合实现协调控制,并对其下垂系数、惯量系数进行变参数整定,得到与风速 耦合的变参数控制方法。 最后,将风速进行分段并得出在多风速段下风机参与电网一次调频的综 合控制策略。 仿真结果表明,变参数整定后的控制方法能够很好地随着风速的变化响应系统频率 的变化,而且多风速段下风机的一次调频综合控制能够提高风机的调频效果。 关键词: 双馈风力发电机; 一次调频; 综合控制; 变参数整定; 多风速段
风力发电的调频技术研究综述
风力发电的调频技术研究综述摘要：风力发电作为现代社会发电系统中的一项重要技术，逐渐受到社会的关注，并不断进行改革和系统化，期望实现类似于传统发电的调频等功能。
结合风力发电的现状和调频技术在风力发电中的合理应用，主要包括变速风力发电机组的转子惯性控制、超速控制、变桨距控制和组合控制四个方面，并给出了调频技术在风力发电中合理应用需要注意的关键问题，希望能对风力发电的相关发展起到一定的作用。
关键词：风力发电；调频技术；应用一、风力发电调频技术应用的必要性研究发现，风力发电发展前景广阔，其发电成本与常规电力基本接近，因此其逐渐受到世界各国的重视，对于其研究也逐渐深入。
根据相关调查显示，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦，因此我们应不断加强风力发电技术的探索和实践，以为我国的经济发展提供能源保障。
风力发电具有较为稳定的发电成本，对环境污染小，因此其发展前景较为广阔。
由于自然风速的大小和方向的随机变化，风力发电机组切入电网和切出电网、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运动过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。
风力发电系统的控制技术从定桨距恒速运行至基于变桨距技术的变速运行，已经基本实现了风力发电机组理想地向电网提供电力的最终目标。
功率调节是风力发电机组的关键技术之一，功率调节方式主要包括定桨距失速调节、变桨距调节和主动失速调节三种控制方法。
随着风力发电机组由定桨距恒速运行发展到变桨距变速运行后，风力发电机组控制系统可通过风速和风向变化对机组进行并网和脱网及调向控制，同时还可通过变距系统对机组进行转速和功率的控制，以提高机组的运行效率、安全性和可靠性，促进年发电数量和质量的提升。
二、调频技术分类风力并不是常有的，因此风力发电站中还要建立储电设备。
经研究发现，储电设备和风力发电的调频技术结合的程度越好，发电的效率也就越好。
其中，关于结合的问题中，最重要需要调节的就是转子的问题和桨距的问题。
双馈风电系统参与频率调节的小扰动稳定性分析
双馈风电系统参与频率调节的小扰动稳定性分析李军军;李圣清;匡洪海【摘要】Aiming at wind power system effects on power system, a small signal stability analysis mathematical model of doubly-fed wind power system considering adjust frequency is established. Power control scheme was researched according to wind speed variation: under rated wind speed, wind power system was controlled by maximum power point tracking scheme, and maximum output power was realized; a-bove rated wind speed, constant power control method was applied, which ensures safe and stable system operation. Eigenvalues variation with wind speed change was analyzed considering load dynamic model; time domain simulation was performed after model was built by Matlab. Theory analysis and simulation show output power can be controlled and system keeps good small signal stability in full wind speed condition ; wind power system participates in grid frequency regulation in a certain extent after frequency regulation link is added, which effectively improves grid frequency characteristics. Simulation results verify scheme feasibility and availability.%为了分析风电系统并网后对电网频率的影响,建立考虑调频的双馈风电系统小扰动稳定性分析的数学模型.根据风速的变化,研究功率控制策略,额定风速以下采用最大功率追踪控制,实现输出功率最大；额定风速以上采用恒功率控制,保证整个系统安全稳定地运行；考虑负荷动态模型时,分析风速变化对系统特征值的影响；利用Matlab建模进行时域仿真.理论研究和仿真结果表明,在全风速变化区间,能实现输出功率调节,系统能保持较好的小扰动稳定；增加频率调节环节后,风电系统在一定程度上能参与电网频率调节,有效地改善电网的频率特性,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2012(016)008【总页数】10页(P1-10)【关键词】频率调节;双馈风力发电;小扰动;最大功率跟踪;负荷动态模型【作者】李军军;李圣清;匡洪海【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412007【正文语种】中文【中图分类】TM74并网型风力发电机组一般分为两大类，即恒速恒频型和变速恒频型。
大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究
大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究标题：大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究摘要：随着可再生能源的快速发展，大规模风电并网已成为全球能源供应的重要组成部分。
然而，由于其随机性和波动性，大规模风电并网对电力系统调频能力产生了显著影响。
本研究旨在探讨大规模风电并网对电力系统调频能力的影响，并提出相应的对策。
1. 研究问题及背景大规模风电并网的快速发展为电力系统调度带来了新的挑战。
传统的发电方式主要基于燃煤、燃油等化石燃料，可以通过调整燃料供给来实现快速调频响应。
然而，风电场由于受天气等因素影响较大，产生的电力波动性较大，无法像传统发电方式那样快速控制发电量，这就对电力系统的调频能力提出了新的要求。
2. 研究方案方法本研究将采用案例研究方法，选取具有大规模风电并网的电力系统为研究对象，对其调频能力进行分析。
首先，收集相关电力系统运行数据和风电场发电数据，建立相应的电力系统模型。
然后，采用实时传输模型(RTOM)和实时调度模型(RTM)对电力系统进行仿真运行，分析系统响应速度、频率稳定性等指标。
同时，通过模拟不同风力波动情况，研究不同风电并网容量对调频能力的影响。
3. 数据分析与结果呈现通过对模拟结果进行统计分析，得出以下结论：大规模风电并网会导致电力系统调频能力下降，特别是在风力波动较为剧烈的情况下，频率稳定性会出现明显波动。
同时，风电并网容量的增加也会对调频能力产生较大影响。
在不同的风电并网容量下，频率恢复时间、频率稳定性等指标会有所变化。
4. 结论与讨论本研究通过对大规模风电并网对电力系统调频能力的影响进行了深入研究。
结果表明，风电并网对电力系统调频能力产生了明显影响，特别是在风力波动较大的情况下。
为了提升电力系统的调频能力，需要采取相应的对策，如优化风电场运行策略、增加调频设备投入等。
这些对策的实施将有效提高电力系统的频率稳定性，保证电力供应的可靠性。
关键词：大规模风电并网，电力系统调频能力，数据分析，结果呈现，对策研究。
风力发电的调频技术研究综述
风力发电的调频技术研究综述一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
风力发电具有资源丰富、分布广泛、环境友好等优势，但同时也面临着一些技术挑战，其中之一就是调频问题。
风力发电的调频技术对于保障电力系统的稳定运行、提高风电的并网容量和电能质量具有重要意义。
本文旨在对风力发电的调频技术研究进行综述，系统梳理国内外在风力发电调频技术方面的研究成果和进展。
文章将介绍风力发电的基本原理和调频技术的概念，阐述风力发电调频的必要性。
接着，文章将重点分析当前风力发电调频技术的研究热点和难点，包括调频控制策略、储能系统应用、电力电子装置等关键技术。
文章还将对风力发电调频技术的未来发展趋势进行展望，提出可能的研究方向和应用前景。
通过本文的综述，旨在为风力发电调频技术的研究者和实践者提供一个全面、系统的参考，推动风力发电调频技术的进一步发展和应用，为可再生能源的发展贡献力量。
二、风力发电的基本原理与特性风力发电，作为一种清洁、可再生的能源形式，近年来在全球能源结构中的比重逐渐提升。
其基本原理是利用风力驱动风力发电机组的风轮转动，进而通过传动系统将风轮的旋转动能转化为发电机轴的机械能，最终通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电的特性主要体现在以下几个方面：间歇性与不可预测性：风力发电受天气条件，尤其是风速的影响极大。
风速的间歇性和不可预测性导致风力发电的出力具有较大的波动性和不确定性。
这种特性使得在电网中接入大量风电时，需要对其进行合理的调度与控制，以维护电网的稳定运行。
能源转换效率：风力发电的能源转换效率受多种因素影响，包括风轮的设计、发电机的效率、传动系统的损失等。
随着技术的不断进步，风力发电的能源转换效率正在逐步提高。
环保性：风力发电作为一种清洁能源，其运行过程中不产生温室气体排放和其他污染物，对于改善环境质量和减缓全球气候变化具有重要意义。
风电机组参与一次调频发展现状PPT课件
图 2-10 桨距角控制框图
桨距角控制基本原理：
运用桨距角控制方法时,保持风电机组稳态运行时的转 速在当前风速时的最优转速上,如图2-9中的点A所示,在 定风速和定转速的条件下,桨距角由β1变为了较大的桨 距角β2,有功功率输出减小,减小的有功功率便作为风电 机组的功率备用以对系统调频提供支持
图 2-11 超速控制原理图
rotational kinetic energy 【23】Primary load-frequency control from pitch-controlled wind turbine 【24】Coordination of Wind Farms and Flywheels for Energy Balancing and Frequency
图2-6 惯性控制
图2-7 比例控制
2.2.1 转子动能控制（KEC） 二者的联系与区别：
比例控制是在惯性控制的基础上产生的，二者产生的基本原理的区别如下： 惯性控制是频率变化参考惯性响应实现的基本原理来设计控制环节，通过系统频率的变化率来获得额外的有功 参考信号,从而使 DFIG风电机组具有虚拟的惯性响应，故又称虚拟惯性控制； 而比例控制是模拟传统同步发电机的功-频下降特性来设计频率控制环节，即通过频率偏差和有功功率变化值之 间的下降比例关系来获得所需的额外有功参考信号,进而当系统频率变化时根据需求调节有功输出的变化量，也 称下降控制。 随着研究的进一步深入,将上述两种常用惯性控制方法结合起来对附加频率控制环节进行改进和完善的控制 策略也已被提出，如下图2-8所示
薛迎成 邰能灵
华北电力大学 东北电力大学
吴迪 赵东梅 蒋大伟 严干贵
山东大学及中国电力 科学研究院
王洪涛 孙华东
风力发电的调频技术研究综述
风力发电的调频技术研究综述摘要：风力发电是指将风能的动能转化为电能，是一种清洁无污染的发电方式。
现在, 风力发电作为可再生能源之一, 越来越受到世界各国的重视。
风力发电依靠大自然的力量向人们供电, 没有燃料问题, 也不会产生辐射或空气污染,已经成为研究人员们的重点研究课题。
目前，为了解决风力发电机组运行状态不稳定的问题，必须重视变频技术在风力发电中的应用。
关键词：风力发电；调频技术；应用随着世界经济的不断发展和科学技术水平的不断提高, 人类的生活水平也在提高。
经济发展、科学进步和人民生活水平的提高需要能源的大力支持。
这也导致了全球能源消费的快速增长。
在新能源领域, 风力发电可以调节电力行业的结构, 而且还具有商业发展规模的发电模式。
因此, 许多国家都把风力发电作为国家可持续发展的亮点。
风力发电技术不断发展, 为电力系统提供有效的能源保障。
一、风力发电对电力系统的影响1、惯性响应与一次调频能力出现下滑趋势。
随着风力发电系统的大力建设与发展，也必然会导致传统发电设备的停运。
通过对风电机组进行观察可知其主要分为两种类型：一是双馈型风机；二是直驱型风机。
两者的工作原理基本相类似，即借助电力变换技术实现对风电机组功率的有效控制，从而与电网所提供的能量相协调。
此外，为了确保风能得以最大限度地利用，风电机组通常都在最大功率点处进行有效工作，若系统处于低频状况运行时，则需进行调频处理。
要使电力系统得以安全、有序运行，引入跳频技术则显得尤为重要，这样可避免风电系统频率的变化所带来的波动现象。
2、备用容量需求的上升。
只有当实际发电量与用电需求基本处于动态平衡状况才是确保电力系统安全、稳定运行的基本保障，更是保证供电服务质量的首要因素。
但是考虑到风力发电会对电力系统输出效率的稳定性造成不同程度的影响，因此需安装一种备用容量来有效解决上述现象。
但是风力系统的可变性较大，一些突发因素就会对其造成不良影响，很难实现实时动态监控与准确地预测，为了解决这一问题，技术人员通过深入研究后采取扩大备用容量的方式加以处理。
风电参与电力系统调频综述 史记
风电参与电力系统调频综述史记摘要：目前，风电并网运行逐渐具有了更大的渗透率，在该种情况下，将风电应用到电网频率调整工作当中，以此对系统运行稳定性进行增强则成为了一项世界范围内的研究重点。
在本文中，将就风电参与电力系统调频进行一定的研究与综述。
关键词：风电；电力系统调频；综述；1 引言在全球环境保护意识不断加强的情况下，具有可再生、无污染特征的风能发电目前受到了世界范围内很多国家的重视。
在此过程中，为了使风电机组在电力系统频率变化方面具有更好的响应特征，对系统的频率稳定性做好维持，国内外部分电网提出了需要风电场参与到系统调频工作当中，对此，即需要能够做好该方面策略的重视与研究，更好的达成工作目标。
2 风电参与系统调频控制策略2.1 转子动能控制在该控制方式当中，其原理即在系统有功功率系统当中对一个频率控制环节进行增加，以此对转子当中的旋转能动能够同电磁功率间实现转换，在使系统频率调整当中具有旋转动能参与的情况下对系统频率的稳定性做好维持。
在转子动能控制当中，其具体实现方式有以下几种：2.1.1 虚拟惯性控制该方式也称作惯性控制或者惯量控制，即将附加控制环节加入到风机有功控制部分当中，在此过程当中即能够形成类似常规发电机组的惯性效应。
在该方式当中，其所获得的额外有功参考信号能够根据系统频率间所存在的正比关系获得。
目前，有研究人员对风电机组系统频率变化以及虚拟惯性间关系的研究，在对系统频率变化情况进行检测的基础上实现风功率跟踪曲线的调节，在对机组隐藏动能进行释放的基础上使其能够参与到频率调整当中。
而在此过程频率逐渐恢复的过程当中，风电机组转速则将逐渐提升，最终达到最大功率，在对有功功率加速吸收的情况下发现能够使系统出现二次频率跌落问题。
对于该问题，有研究人员将输入信号应用为机组转子转速的跌落幅值，在经过一系列整定处理后对二次跌落控制信号进行生成，在同风机有功控制信号进行叠加处理的基础上对二次跌落问题形成抑制，同时实现双馈风电机组自身调频能力的提升。
风电机组参与地区电网调频实用效果分析
风电机组参与地区电网调频实用效果分析摘要：在电力系统中，风电机组主要用于调频补偿，并通过输电线路送至电网，接纳风电后对风电的出力进行控制和调节。
在电网中起着调节作用的是负荷曲线以及电网频率等重要的参数。
因此，风电机组可以通过参与电网调频来提高系统效率及经济性。
关键词：风电机组；一次调频；地区电网引言对于风电机组而言，需要具备良好的运行特性来实现其调频性能。
通过分析风电机组的运行特性以及风电机组参与电网调频的两个方面产生的作用：其一是直接影响电网的运行稳定性；其二是对风电机组自身产生一定的不利影响。
因此，在不增加风电机组输出功率的情况下降低直流输电出力，提高其传输损耗，保证电网稳定运营。
对于运行中可能出现的波动问题可以通过调节风电机组频率实现解决；但是对于具有丰富调频经验且有技术能力的风电机组还是很难实现控制和调节。
一、风力发电的特点风力发电是以风力为能源的一种发电方式，由于风力具有无功功率损耗大、发热量低、不会产生较大噪音等特点，因此很受欢迎。
由于风能的能量密度大，能量转换效率高，因此具有比其他能源更经济的优点，目前应用广泛，而最受人们欢迎而且最具潜力的发电方式为水力发电，因为水力和电力容量是一种可再生资源，它是可以无限循环利用的，所以是可以再生资源。
在我国，目前有四种可再生能源：太阳能、风能、生物质能和地热能等。
风力发电量是火电所能发电量的3~4倍，因此随着可再生能源规模的扩大，我国可再生能源发电也将成为未来电力发展的重点所在。
目前，随着全球能源问题日渐突出，世界各国政府都陆续采取了各种措施来应对这种状况。
我国根据发展实际情况制定了各种发展规划，逐步完善可再生能源发电在全国能源结构中所占比例。
国家为了保护环境、发展能源做出了许多努力，而目前我国风力发电虽然已经有了长足的发展，但是在并网技术、电源转换效率以及环保方面还存在一定差距。
通过本文分析可以看出风力发电是比较环保的发电方式，但是由于风力发电具有自身特点限制了它在新能源发电中的地位，并且也有许多不完善之处，因此并不适合现在市场上所见到之人用来发电。
储能协助风电机组参与电网调频控制策略研究
储能协助风电机组参与电网调频控制策略研究摘要：风机通过电力电子设备连接至电网，当转子动能与系统频率解耦，无法为电网频率变化提供惯性支撑，随着系统中风电比例的增加，系统频率稳定受到严峻挑战。
文中提出一种变系数综合惯性控制方法，风机能够根据频率的扰动灵活调节输出功率；在此基础上，提出结合桨距角备用控制协同调频方法，通过对风速的分段处理，使风电机组参与电网调频具有针对性；为进一步优化风电机组调频性能，风电并网系统增加了储能装置，通过对风储系统惯性进行详细分析，提出了一种风储系统联合调频控制策略，采用模糊控制策略对中高风速区间风储出力分配制定相应的规则，实时调节储能出力系数。
最后对风储调频策略进行仿真验证，结果表明，所提方法能有效改善风电机组调频效果，保证高比例风电并网的频率稳定。
关键词：调频；综合惯性控制；变系数；电池储能；模糊控制引言近年来我国风电发展迅速，风电装机规模已超过电源总装机容量的20%，一直处于不断增长状态。
现阶段，风电机组主流机型为变速恒频的双馈型风力发电机（以下简称风机）和直驱型风机，其基本原理是通过电力变化技术调节风电机组的输出与电网同步。
该运行控制方式使得风电机组转速与电力系统频率解耦，不具备惯性响应及调频能力，大规模风电接入将会明显减弱系统的调频能力。
为提高风电对电力系统频率变化的响应能力，维持系统频率稳定性，我国最新发布的一些导则和规范中均明确提出并网风电场需要提供和常规发电厂一样的惯性响应以及一次调频等功能。
国家强制性标准GB38755-2019《电力系统安全稳定导则》中要求电源（包括火电、水电、核电、风电、光伏等）均应具备一次调频、快速调压、调峰能力，且应满足相关标准要求。
电力行业标准DL/T1870-2018《电力系统网源协调技术规范》中要求的风电应具备一次调频功能，并网运行时一次调频功能始终投入并确保正常运行，同时对风机一次调频的各项指标提出要求。
1风电机组的控制策略风力发电机组的控制系统包括对风轮机的控制和对变流器的控制，其控制框图如图1所示。
风电惯量响应及一次调频控制策略研究综述
第30卷 第5期2023年5月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.5风电惯量响应及一次调频控制策略研究综述赵 亚，张 君（南京工程学院，南京 210000）摘 要：风电并网比例不断提高降低了电力系统频率稳定性，风力发电应具备惯量响应与一次调频能力。
从风电渗透率提高对电力系统频率稳定性的影响与风电惯量响应及一次调频控制策略两方面进行了分析综述，主要分析对比了虚拟惯性控制、有功-频率下垂控制、减载控制、储能调频及综合协调控制等不同方案，展望了需要进一步深入研究的关键问题。
关键词：风电；惯量响应；一次调频；频率稳定中图分类号：TM614 文献标志码：AOverview of Wind Power Inertia Response and PrimaryFrequency Modulation Control StrategyZhao Ya ，Zhang Jun（Nanjing Institute of T echnology , Nanjing,210000, China ）Abstract：The increasing proportion of wind power connected to the grid reduces the frequency stability of the power system, and wind power generation should have inertia response and primary frequency regulation capabilities. The influence of wind power penetration rate increase on the frequency stability of power system, wind power inertia response and primary frequency regulation control strategy are analyzed and reviewed. This paper mainly analyzes and compares different schemes such as virtual inertial con-trol, active-frequency droop control, load shedding control, energy storage frequency regulation and comprehensive coordinated control. Key issues requiring further in-depth study are looked at.Key words：wind power ；inertia response ；primary frequency modulation ；frequency stability收稿日期：2023-03-01作者简介：赵亚（1999-），男，江苏徐州人，硕士研究生，研究方向：风电一次调频。
风电与火电机组的一次调频技术分析及比较
风电与火电机组的一次调频技术分析及比较郑重;杨振勇;李卫华【摘要】Conventional power control methods of wind power and thermal power unit are introduced,and the similarities and differences in aspects of system structure and control between wind power and thermal power unit are analyzed and compared.On this basis,the latest technical rules of primary frequency control and the existing primary frequency control technologies are systematically summarized and evaluated from two aspects of rapidity and sustainability respectively.Meanwhile,it can be concluded that the machineryelectricity coordinate control represents the key of primary frequency control for wind power.The future promising direction of primary frequency control technologies for wind power is prospected in three parts:single unit,wind farm,and power system.%介绍了风电与火电机组常规的功率控制方法,分析及比较了其系统结构及控制层面的异同点;在此基础上,结合目前最新的风电与火电机组一次调频技术要求,分别从快速性和持续性2个方面系统性地总结和评价了现有的各种一次调频技术,从本质上揭示了风电实现一次调频的关键在于机-电协调控制;分别从单机机组、风电场级和电力系统3个层面对风电一次调频技术未来的发展方向进行了展望.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2017(037)012【总页数】10页(P92-101)【关键词】风电;火电;虚拟同步发电机;一次调频;降载运行;桨距角控制;电力系统;频率稳定性【作者】郑重;杨振勇;李卫华【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TM614;TM761;TM6110 引言近年来，随着以风电为代表的新能源发电系统装机容量不断增加，其自身有功出力的随机性和波动性已显著影响到电网频率的稳定性［1-3］。
风电参与电力系统频率控制研究综述
风电参与电力系统频率控制研究综述宋广彦【摘要】随着风力发电技术的发展和进步，风电利用率的逐步提高，要求风电应具备传统电源所具有的辅助性服务功能，如频率调节等。
分析了风电机组通过桨距控制、风力机转子控制、转子转速控制等方法参与系统调频的过程及其工作原理，并对该领域未来研究前景进行了展望。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】1页(P107-107)【关键词】风力发电;频率调节;桨距控制;超速控制;惯性响应【作者】宋广彦【作者单位】东北电力大学电气工程学院，吉林吉林 132000【正文语种】中文随着时代的发展和技术的进步，能源和环境问题已成为亟待解决的首要问题。
风力发电是目前可再生能源开发利用中技术最成熟，最具规模开发和商业化发展前景的发电方式[1]。
风能利用达到了一个前所未有的高速发展阶段。
本文基于电力系统频率特点及风力发电特点，对风电机组参与电力系统频率控制方式及策略进行文献综述。
风力机控制分为桨距角控制和转速控制，二者均是通过改变风力机的风速-功率曲线来完成风能捕获的控制[2]。
1.1 桨距角控制。
由于风力发电具有风速随机性这一不良特性，风力发电机组的输出功率也随即波动。
最常用的控制风电机组出力的方法是桨距角控制，根据风速变化来调整风力机桨距角，从而减小风力发电机组输出功率的波动。
桨距控制又称为主动控制，风机桨叶根据输出功率大小自动调整为迎风或背风状态，其功能类似火电机组中的汽轮机或水电机组中的水轮机控制。
与定桨距控制技术相比，变桨距控制的优点是叶片受力较小，叶片制造较为轻巧，桨距角可以随风速的大小而自动调节，因而能够尽可能更多的吸收风能，同时在高风速段保持功率平稳输出[3]。
在高风速情况下，桨距角随着风速的增加不断向正的安装角度方向调整，减小气流攻角以保持较小的升力来限制功率[4]。
桨距控制参与电力系统频率调整过程，是在风况一定的情况下，改变风机桨距角预留机组有功备用，桨距角越大机组留有的有功备用也就越大。
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风电参与电力系统调频综述严兵
发表时间：2018-04-17T16:22:07.263Z 来源：《电力设备》2017年第32期作者：严兵
[导读] 摘要：传统能源经过人类社会长久的开发和利用，目前存在两方面的危机。
（国网宁夏电力有限公司宁夏银川 750001）
摘要：传统能源经过人类社会长久的开发和利用，目前存在两方面的危机。
其一是其储量日渐枯竭。
如果不能及时建立新的能源体系，严重的能源短缺将导致全球经济出现大幅度萎缩，进而引发全球范围的经济危机，甚至演变为抢占剩余化石能源的战争。
其二是传统化石能源的利用所引发的环境问题。
传统化石能源在燃烧时释放的氮氧化物、硫化物等均会对环境造成威胁———具体包括局部影响（土地、水源污染）、地区性影响（酸雨）以及全球性影响（温室效应）等。
关键词：风电；电力系统；调频；分析
1导言
电力系统频率是衡量电力系统电能质量的重要指标，由于风电出力具有短时功率波动性，且目前主流的变速风电机组无法对系统频率波动提供惯性响应，系统的频率稳定安全受到了巨大的挑战。
为了改善系统的频率特性，大量文献对风电参与系统调频展开了研究。
文献设计了一种风电可以在系统频率跌落时短时输出功率的控制策略，从而使风电具有参与系统频率调节的能力。
2.风机参与系统调频原理及出力范围
风电机组参与系统调频的本质就是当系统频率跌落时在对系统提供一段时间的额外功率输出。
这部分额外的功率输出类似于常规机组的备用，按照风电机组所处风速区间的不同，它来源于两部分：一是正常风速下，风电机组运行在最大风功率跟踪模式，可通过降低风机转速释放其储存的旋转动能；二是高风速下，由于风电机组通过调整桨距角舍弃部分风功率，输出额定功率，故可通过释放桨距角控制下舍弃的风功率对系统进行频率支撑。
3风电接入对系统频率的影响
3.1风电波动性对系统频率的影响
以时间区间长度为标准，将风电波动性分为３类，并分别讨论其对系统频率的影响：第一类是秒级到分钟级的波动，这些波动主要影响系统的一次调频；第二类是分钟级到小时级的波动，这些波动主要影响系统的二次调频；第三类是小时级到天级的波动，这些波动主要影响系统的发电计划和机组组合，需要结合短期风速预测合理安排机组启停，以保证系统具有充足的备用容量。
在根据风电场的实测风电数据，分析了风速以及风功率输出的频谱特性，并利用扫频的方法求得电力系统频率对功率波动的频率响应特性。
根据风功率输出的频谱，结合电力系统频率对功率波动的频率响应特性，得出如下结论：高频的风功率波动对系统频率的影响会被电力系统的自身惯性所衰减；而低频的风功率波动则可以通过ＡＧＣ抑制其对系统的影响；对系统频率影响最为显著的是中频的风功率波动。
3.2风电机组结构特点对系统频率的影响
与传统的同步发电机不同，风力发电机组中广泛采用了电力电子装置。
按照风力发电机组结构以及控制方法的不同，一般可将风力发电机组分为以下４种：恒速恒频异步风机、变转子电阻型异步风机、双馈异步风机和永磁同步风机。
与传统的同步电机相比，同时由于机组为异步机，与电网耦合较弱，因此在系统频率发生扰动时，其所能提供的有功支撑幅度较小，且响应较慢。
由于采用了电力电子装置与电网进行连接，可以实现有功－无功解耦控制，但其在系统频率发生扰动时，无法向系统提供有功支撑。
以爱尔兰电网为例，分析了随着恒速恒频异步风机和ＤＦＩＧ接入比例的增加，会导致扰动后系统频率最低点降低，同时系统初始频率变化率也会增加。
对频率最低点的影响要明显大于恒速风机，但二者对ＲＯＣＯＦ的影响几乎没有差别，都无法及时提供有功支撑。
利用考虑备用容量的调度模型，研究了爱尔兰电网在不同风电接入比例以及不同ＨＶＤＣ交换功率下，系统ＲＯＣＯＦ以及频率最低点的变化情况。
结论是风电接入比例的增加对系统的频率控制提出了更高的要求。
考虑风电接入对系统惯量的影响，分析了系统惯量的累积分布函数，以及系统惯量在一年中的变化情况。
4面向风电场的频率协调控制
4.1风场内部机组的协调策略
为了充分发挥每台风电机组的调频能力，需要考虑风电场内部风电机组的协同控制。
将自动发电控制引入风电场内部，实现了不同机组之间有功功率和无功功率的优化分配。
基于风速整定风电场内各台风机备用功率的分配系数，根据工况动态分配风电场备用功率，为风电场参与系统调频提供支持。
在此基础上采用有功功率优化分配策略，根据不同风机的备用功率容量分配风电场调频总功率，充分发挥每台风机的调频能力，但是风场降额运行，不利于风场运行的经济性。
提出的可变下垂控制，依据不同风速自动调整风机控制环节的下垂控制系数，提高了风电场各风机对风速变化的适应性。
针对风机同时进入或退出调频易导致系统频率剧烈变化的问题，使用时序控制策略控制风机有序进入或退出调频，克服了以上缺陷。
4.2考虑机组间调频能力
差异，引入转子动能评估因子和变流器容量限制因子实现各风机机组的协调控制，充分发挥各风机的调频能力，但是针对更大风电渗透率的系统，有待进一步验证。
根据风电场内各台风机的运行状态协调分配调频功率，依然是未来研究的重点。
4.3风电场与系统传统常规发电机组之间
风电场并入电力系统，需要考虑风电场与系统传统常规发电机组之间的相互配合，目前在这方面的研究还比较少。
为充分发挥各发电厂的调频能力，利用风电与火电等常规发电机组之间的通信系统，将风电的调频控制功率信号值引入常规发电机组的调速器控制，改善了系统的频率控制效果。
分析了火力发电的一次调频和二次调频，将风电作为辅助，支援火电进行频率调节。
利用风电有功功率的快速响应能力对系统频率进行短时的支撑，解决了水轮机频差响应速度较慢的问题。
提出一种惯性控制结合功率备用控制的变系数控制策略，用于含有风电、光伏，柴油等发电机的混合系统的频率调整，根据风速改变控制参数，限制了频率波动，及时响应负荷扰动。
风电与其它能源形式协调调频的研究刚刚开展，其中的相互影响机理尚未明确，有待深入研究。
4.4智能算法
风电系统是由大量的发电机、变流器、变压器、线路等组合成的动态系统，其本质上是非线性的动态大系统。
风电的随机性、间歇性
和不可预测性，使得风电系统难以用精确的模型表达；风机运行的工况具有很大的模糊性。
这些都使得难以精确地控制风电机组参与系统调频。
风电参与系统调频是一种复杂、多参数、多约束的非线性优化问题。
智能算法能够弥补传统数学方法的不足，在求解复杂的非线性问题时优势很明显。
智能算法是一类模仿自然界的规律来求解实际问题的算法，自20世纪60年代被提出后，发展迅速，现已经广泛应用于工程实际。
目前应用于风电调频的智能算法主要有神经网络（ANN），粒子群算法（PSO），遗传算法（GA），模糊理论（FST）等。
5结论
风电的迅速发展可以缓解全球能源危机、减轻环境污染，与此同时大量风电并入电力系统，减小系统惯性，给电力系统的频率稳定性带来了挑战。
目前风电参与系统调频的控制策略有很多，但各种控制策略都有着自身的一些缺陷，并不能完全满足风电参与系统调频的要求。
同时，各种策略的研究都是基于理论和仿真的层面，并未运用到实际的电力系统中，需要在综合考虑风电运行的复杂工况基础上展开更符合实际的电力系统运行场景的仿真和实验，才能确定各算法的实用效果。
智能算法，虚拟同步发电机技术的快速发展，运用到风电参与系统调频的过程中，将会改善系统的频率响应特性。
参考文献：
[1]周姝灿，唐俊熙.风电、储能参与系统调频的协调控制策略研究[J/OL].机电工程技术，2017，（11）：31-35（2017-11-16）.
[2]赵嘉兴，高伟，上官明霞，查效兵，岳帅，刘燕华.风电参与电力系统调频综述[J/OL].电力系统保护与控制，：1-13（2017-11-02）.
[3]严干贵，张菁，高扬，张佳薇，刘奇骜，曲锐.参与系统调频的风电机组控制策略研究综述[J].广东电力，2015，28（04）：19-25+35.
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[5]刘巨，姚伟，文劲宇，黄莹，刘源，马蕊.大规模风电参与系统频率调整的技术展望[J].电网技术，2014，38（03）：638-646.。