风电功率的波动性以及风电机组不能参与频率控制,导致大规模风电并网后电力系统的频率稳定性变差。随着风电并网容量越来越高,电力系统调频能力的充裕性越来越低,研究大规模风电参与电力系统频率控制的策略具有重要意义。本文首先对双馈感应风电机组(DFIG)的运行特性和电力系统的频率响应特性进行研究,根据单机系统的频率响应动态曲线,从理论的角度对DFIG并网后对频率的影响进行分析,得出含风电的电力系统的等效惯性系数和单位调节功率较低,这两个参数分别导致了频率波动的初始变化率和稳态频率偏差较大。然后以浙江省电网接入风电为算例,仿真结果也验证了这一理论分析结论,而且随着风电渗透率的提高,频率稳定性越差。依据电力系统频率响应过程的分析,本文提出模拟常规同步发电机组调频特性的风电机组频率控制策略,通过虚拟惯量控制方法实现模拟惯性响应的过程,通过下垂控制方法实现一次调频响应过程。为了使DFIG具有稳定的调频能力,通过超速控制和桨距角控制实现DFIG的减载运行。依据不同风速下DFIG的运行特性,将调频控制运行划分成三个风速区间,不同风速区间采用不同的调频控制策略,使DFIG的频率控制策略具有风速适应性。并且通过仿真验证了不同风速下的调频控制的有效性,仿真结果还显示随着风速的增大,风电机组的调频能力有所提高。考虑到风电场的尾流效应对风电场内风电机组运行工况的影响,本文还研究了计及尾流效应的风电场等值模型。考虑到风速的随机性,对于给定的风电场预测的平均风速,实际运行中风电机组可能并没有运行在其预测的平均风速上,因此提出了计及风速概率分布的风电场调频容量评估模型。通过算例对比分析了计及尾流效应和不计及尾流效应的直接法与本文所提出的评估方法的差异,发现本文所提出的方法得到的评估值更均衡。由于考虑到了实际风电场中尾流效应与风速随机性的影响,因此能更准确的反映风电场的调频容量。