Control Strategy of Primary Frequency Regulation for Wind Turbine Based on Segmented Rate of Change of Frequency

Yu SHAN; Zhen WANG; Changping ZHOU; Ruixu LIU; Danqi LIANG

doi:10.7500/AEPS20211102002

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Control Strategy of Primary Frequency Regulation for Wind Turbine Based on Segmented Rate of Change of Frequency

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Control Strategy of Primary Frequency Regulation for Wind Turbine Based on Segmented Rate of Change of Frequency
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 11, Pages: 19-26(2022)
- 作者机构：
  
  浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市310027
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077196)
- DOI：10.7500/AEPS20211102002
  CLC：
- Received：02 November 2021，
  
  Revised：2021-12-21，
  
  Published Online：07 March 2022，
  
  Published：10 June 2022
- 稿件说明：
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单煜,汪震,周昌平等.基于分段频率变化率的风电机组一次调频控制策略[J].电力系统自动化,2022,46(11):19-26.

SHAN Yu,WANG Zhen,ZHOU Changping,et al.Control Strategy of Primary Frequency Regulation for Wind Turbine Based on Segmented Rate of Change of Frequency[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):19-26.
单煜,汪震,周昌平等.基于分段频率变化率的风电机组一次调频控制策略[J].电力系统自动化,2022,46(11):19-26. DOI： 10.7500/AEPS20211102002.

SHAN Yu,WANG Zhen,ZHOU Changping,et al.Control Strategy of Primary Frequency Regulation for Wind Turbine Based on Segmented Rate of Change of Frequency[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):19-26. DOI： 10.7500/AEPS20211102002.

摘要

为了便于风电机组参与一次调频，提出了一种基于分段频率变化率(ROCOF)的风电机组一次调频自适应控制方法。将ROCOF分为3个区间，在ROCOF小和中两区间内采用变下垂综合惯性控制，在大区间采用改进短时功率增发控制。在改进短时功率增发控制中，设计了功率整形函数来调节风电机组功率增发量，从而适应不同的ROCOF值。采用含双馈风电机组的四机两区域模型验证所提策略的有效性，在不同扰动场景下，将基于ROCOF的自适应控制方法与自适应惯性控制方案进行比较，结果表明前者的调频性能优于后者。

Abstract

In order to facilitate the participation of wind turbines in primary frequency regulation

an adaptive control method for primary frequency regulation of wind turbines based on the rate of change of frequency (ROCOF) is proposed. The ROCOF is divided into three intervals; the variable droop integrated inertial control is adopted in the small and medium ROCOF value ranges; and the improved short-term power over-generation control is adopted in the large value range. In the improved short-term power over-generation control

a power shaping function is designed to adjust the over-generation power of wind turbines

which can well adapt to different ROCOF values. A four-unit two-area model with doubly-fed wind turbines is used to validate the effectiveness of the proposed strategy. In different disturbance scenarios

the ROCOF-based adaptive control method is compared with the adaptive inertial control scheme

and the results show that the frequency regulation performance of the former is better than that of the latter.

关键词

Keywords

references

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