基於下垂特性的風電場參與電網快速頻率調整實測分析

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基於下垂特性的風電場參與電網快速頻率調整實測分析本項目研究一種基於下垂控制機理的風電場參與電網調頻的穩定控制裝置和能量管理平台設置策略，並選取甘肅電網內一座包含133座雙饋異步風機的典型風電場，結合場站端離線驗證測試與2016年西北電網全網頻率特性實測結果，首次從整座風電場的角度出發，實際驗證了風電機組參與電網快速頻率響應特性的研究。結果表明，在頻率大、小擾動下，風電機組均可快速跟蹤系統頻率變化來調整出力，對於系統頻率的改善效果十分顯著。

目錄

一、案例簡介

本項目研究一種基於下垂控制機理的風電場參與電網調頻的穩定控制裝置和能量管理平台設置策略，並選取甘肅電網內一座包含133座雙饋異步風機的典型風電場，結合場站端離線驗證測試與2016年西北電網全網頻率特性實測結果，首次從整座風電場的角度出發，實際驗證了風電機組參與電網快速頻率響應特性的研究。結果表明，在頻率大、小擾動下，風電機組均可快速跟蹤系統頻率變化來調整出力，對於系統頻率的改善效果十分顯著。

二、技術要點

本項目基於有功-頻率下垂特性曲線，通過改造含有133台雙饋機型的風電場穩定控制裝置與風機能量管理平台控制邏輯，有效區分了調度中心站計劃值指令與一次調頻動作指令，結合風機槳距角控制的協調控制策略，實現了風電場參與電網頻率快速調整的功能，經過離線驗證和實際掛網測試檢驗，頻率響應特性達到預期。

三、應用場景

風電場、雙饋風機

四、應用成效

本項目通過對風電場穩控裝置、能量管理系統、風機主控及變流器程序的修改，可以實現風電場參與電網快速頻率響應功能，且調節效果與響應速度均可滿足實際要求。在風速滿足條件的情況下，針對頻率下擾，風電場需預留有功備用方可完成頻率調節。但作為送端電網，由於頻率普遍偏高，頻率上擾時間相對較多，因此風電場參與電網頻率調節無需預留過多備用，對於風電企業經濟效益影響較小。