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Published:2026
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刘茸茸, 刘想. 基于波动-精度双目标优化的风电场调频控制策略的研究[J]. 2026, (5): 52-61.
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刘茸茸, 刘想. 基于波动-精度双目标优化的风电场调频控制策略的研究[J]. 2026, (5): 52-61. DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20250812.01.
在风电场一次调频和惯量响应调节过程中,异常指令、功率分配不当、频繁调节等情况容易引发风电机组持续过载、控制精度下降、振动停机,以及因惯量支撑能力不足导致提前退出惯量响应等问题。基于此,提出了一种基于波动-精度双目标优化的风电场调频控制策略(下文简称为“本调频控制策略”)。首先,为解决一次调频控制中快速性与反向超调抑制的矛盾,提出了风电场分层调频策略和动态分组有功功率分配策略,对一次调频的控制效果进行了优化;然后,针对惯量响应控制,建立了多时间尺度的惯量支撑能力评估模型,设计了基于每台风电机组风况的惯量响应有功功率分配策略,并建立了惯量响应退出保护机制;最后,以黑龙江省某风电场为例,对本调频控制策略进行了测试验证。研究结果表明:1)本调频控制策略可将风电场一次调频的控制精度控制在5‰,调节时间控制在5 s之内,提出的惯量响应有功功率分配策略可有效避免部分风电机组因自身惯量支撑能力不足而提前退出惯量响应;2)在一次调频及惯量响应结束后,宜采用变桨控制的方式将功率恢复至稳态,可避免频率的二次波动;3)增加的一次调频主动退出机制和惯量响应退出保护机制,可保证风电机组在一次调频及惯量响应动作状态信号长期不复归的情况下,安全退出并平滑过渡至正常AGC模式。本调频控制策略显著提高了风电场在功率波动场景下的控制性能,保证了风电机组的安全稳定运行,为风电场级一次调频控制提供了兼具效率与安全性的解决方案。
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