随着新能源的迅速发展,仅靠传统火电机组的调频能力已无法完全满足维持电网频率稳定的需求,必须要求风电等新能源机组自身具备类似常规火电机组的频率响应特性和调频控制能力。而风力发电机组为了追求最佳的风能利用效率,发电机转速和电网频率之间完全解耦,也使得风力发电机组难以对电网频率的波动做出响应,进而失去了常规发电机组所具备的惯性响应和一次调频特性。因此,研究风力发电机组参与一次调频控制成为了推动风力发电产业发展的必然要求。同时,机组载荷的计算是风力发电机组设计的重要环节。载荷是进行风力发电机组强度校核的基础,也是评估控制策略优劣的重要标准之一,直接关系到机组生产和运行的安全性与可靠性。控制策略的变更会对风力发电机组的运行载荷造成显著的影响。一次调频控制策略会引起发电机转速、转矩的剧烈波动,造成风力发电机组载荷的快速变化,严重时导致故障停机。因此,本文考虑关键部位载荷对风力发电机组一次调频控制策略进行研究。本文首先分析说明风力发电机组所受载荷的来源、种类、影响因素与其计算原理,并在此基础上提出了风力发电机组载荷计算的基本方法;其次,基于GH Bladed对某2MW双馈风力发电机组进行仿真建模,分析风力发电机组有功功率控制原理,重点针对额定功率以下最大功率追踪阶段转矩控制以及恒功率阶段变桨距控制进行设计与优化,仿真结果表明优化控制策略能够有效的进行有功功率的追踪与限制;随后,针对现有的一次调频控制方式进行分析,引入基于转子惯性控制的一次调频控制策略;最后,量化分析控制策略变更对风力发电机组各关键部位载荷的影响,为一次调频控制策略的进一步优化以及风力发电机组载荷的分析奠定了基础。