电工电气杂志社

考虑减载比例差异的风电场调频能力量化评估的研究

来源：电工电气发布时间：2026-02-26 15:26 浏览次数：9

考虑减载比例差异的风电场调频能力量化评估的研究

陈云龙¹，聂雅楠²，彭民¹，赵俊渊¹，郑则诚¹

(1 国网浙江省电力有限公司台州供电公司，浙江台州 318000；

2 国网浙江省电力有限公司台州市椒江区供电公司，浙江台州 318000)

摘要：由于大量风电并网，需采取有效控制措施使风机能够响应系统频率变化，而合理调配风电场中各状态风机以保证调频效果的同时充分挖掘风电场调频能力是当前亟需解决的问题。在单机调频控制方法的基础上，考虑了不同风机运行工况的差别，提出了一种考虑减载比例差异的风电场调频能力量化评估方法。建立了风速、风电场减载总功率与单个风机减载功率的量化解析表达式，并采用能量转换原理推导出各风速工况下风电机组的转子动能，充分挖掘风电场的调频能力。通过构建由双馈感应风电机组组成的风电场作为仿真案例进行分析论证，实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词： 风电场；减载比例差异；调频能力；双馈感应风电机组

中图分类号：TM614 ；TM761+.2 文献标识码：A 文章编号：2097-6623(2026)02-0023-06

Research on Quantitative Evaluation of Frequency Modulation Capability of

Wind Farms Considering Differences in Load Reduction Ratios

CHEN Yun-long¹, NIE Ya-nan², PENG Min¹, ZHAO Jun-yuan¹, ZHENG Ze-cheng¹

（1 State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd. Taizhou Power Supply Company, Taizhou 318000, China;

2 State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd. Taizhou Jiaojiang Power Supply Company, Taizhou 318000, China）

Abstract: With the large-scale grid integration of wind power, it is necessary to adopt effective control measures to enable wind turbines to respond to system frequency variations. However, rationally dispatching wind turbines in different operating states within a wind farm to ensure the frequency modulation effect while fully tapping the frequency modulation capability of the wind farm has become an urgent problem to be solved at present. Based on the frequency modulation control method for a single turbine and considering the differences in the operating conditions of various wind turbines, a quantitative evaluation method for the frequency modulation capability of wind farms accounting for the differences in load reduction ratios is proposed.Quantitative analytical expressions for wind speed, the total load reduction power of the wind farm and the load reduction power of a single turbine are established, and the rotor kinetic energy of wind turbine units under various wind speed conditions is derived by adopting the energy conversion principle,thus fully exploiting the frequency modulation capability of the wind farm. A wind farm composed of doubly fed induction wind turbine units is constructed as a simulation case for analysis and verification, and the experimental results validate the effectiveness of the proposed method.

Key words: wind farm; load reduction ratio difference; frequency modulation capability; doubly fed induction wind turbine unit

参考文献

[1] 唐西胜，苗福丰，齐智平，等. 风力发电的调频技术研究综述[J] . 中国电机工程学报，2014，34(25) ：4304-4314.

[2] 姜涛，邱宇琛，李雪，等. 考虑差异化调频死区的风电基地分层集群协同频率控制策略[J]. 电力系统自动化，2025，49(2) ：108-121.

[3] 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.

[4] 高海淑，张峰，丁磊. 风电机组两分段下垂调频控制策略及参数整定方法[J] . 电力系统自动化，2023，47(18) ：111-121.

[5] OCHOA D, MARTINEZ S.Fast-Frequency Response Provided by DFIG-Wind Turbines and its Impact on the Grid[J].IEEE Transactions on Power Systems，2017，32(5) ：4002-4011.

[6] 胡家欣，胥国毅，毕天姝，等. 减载风电机组变速变桨协调频率控制方法[J] . 电网技术，2019，43(10) ：3656-3663.

[7] 彭海涛，何山，袁至，等. 基于改进转子转速和桨距角协调控制的变速风电机组一次调频策略[J]. 电力自动化设备，2023，43(9) ：87-94.

[8] 蔡国伟，钟超，吴刚，等. 考虑风电机组超速减载与惯量控制的电力系统机组组合策略[J]. 电力系统自动化，2021，45(16) ：134-142.

[9] 李生虎，朱国伟. 基于有功备用的风电机组一次调频能力及调频效果分析[J] . 电工电能新技术，2015，34(10) ：28-33.

[10] LI Changgang, HANG Zhi, ZHANG Hengxu, et al.Evaluation of DFIGs ' Primary Frequency Regulation Capability for Power Systems with High Penetration of Wind Power[J].Energies，2020，13(23) ：6178.

[11] 肖亮，陈亦平，伍阳阳，等. 风电场快速调频技术的工程实践及关键参数取值[J] . 高电压技术，2023，49(6) ：2536-2545.

[12] 冀肖彤，柳丹，江克证，等. 储能型风电场一次调频容量优化与风电功率协调分配[J] . 电力自动化设备，2023，43(7) ：58-65.

[13] 冀肖彤，江克证，姚雅涵，等. 计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制[J] . 电力自动化设备，2024，44(3) ：98-104.

[14] 王中冠，刘嘉琛，郭力，等. 基于状态空间映射的模型不完备风电场调频能力在线评估方法[J]. 中国电机工程学报，2023，43(3) ：927-938.

[15] 李梦杰，谢震，高翔，等. 弱电网下双馈风电机组混合功率同步控制策略及稳定性分析[J]. 中国电机工程学报，2023，43(21) ：8388-8399.

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

考虑减载比例差异的风电场调频能力量化评估的研究