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风力发电作为目前技术最成熟,经济效益最好的可再生能源开发利用方式,已经被越来越多的国家列为能源发展的首要战略。目前,由于双馈风电机组具有有功和无功功率解耦的特性,能在一定程度上改善风电场的功率因数和电压稳定性,因此被广泛应用于大型风电场中。但也正是由于其具有这一特性,当系统出现频率变化时,频率变化时风力机转子不能跟随其自动做出快速响应,故其对系统频率的支撑作用微乎其微。随着双馈风电机组的装机容量在电网中所占比例的逐渐提高,其必然会给系统的频率控制带来潜在的影响。因此,有必要研究双馈风电机组的频率控制策略,进而提高含大型风电场系统的频率控制能力。本文的主要研究内容及成果为:(1)研究了双馈变速风电机组的数学模型,其中包括空气动力学模型、风电机组机械转动装置模型、桨距角控制系统模型和双馈感应发电机模型。并详细给出了从普通感应发电机模型到双馈感应发电机动态(静态)模型的推导过程,对坐标变换原理的基本思想进行了重点阐述。(2)研究了双馈感应风电机组的频率特性,证明了双馈感应风电机组参与系统频率控制的可能性,在双馈感应风电机组的转子侧变频器控制模型中附加了一个频率控制模块,实现其频率控制功能。并通过IEEE9节点系统标准算例对所提出的控制策略进行了验证,表明附加频率控制模块的变频器模型的有效性。(3)对某省级实际地区电网的频率稳定性进行了分析,分别对风电场运行对电网AGC运行的影响、风电机组频率保护定值对系统频率稳定性影响进行了分析,并利用所提出频率控制模块对这个省级电网频率稳定性进行了仿真,结果表明该策略可以提高风电大规模接入的省级电网频率稳定性。