随着风电市场在全球范围内的迅猛增长,风电机组的装机容量也在不断提高,当其大规模接入电网后,就会难以避免地影响到电网频率的稳定。因此,需要对风电的并网运行提出更高的要求,即在电网发生频率下跌时,风电机组保持稳定运行,并为电网频率的回复提供一定的功率支撑。首先,本文以双馈风电机组为研究对象,针对双馈风电机组参与电网调频问题进行了深入研究,并提出了一种适用于双馈风电机组转子侧变流器的虚拟同步控制策略,使得双馈风电机组具备同步发电机组的类似的接口特性,可响应电网频率波动而提供必要的惯量支撑,以克服风电大规模并网带来的系统等效惯量下降的问题。其次,考虑到同一风电场中,各台风机大多运行在不同工况,获取的风能不同,导致其具备的有功调频能力也不一样。为了保障风机参与有功调频后的运行稳定,本文切实考虑了风机运行工况和电力系统调频需求两方面的情况,将风速和频率偏差值作为模糊逻辑控制器的输入信号,来相应地调节虚拟同步控制中的虚拟转动惯量参数,从而实现了对双馈风电机组惯量支撑的自适应控制。然后,考虑到双馈风电机组缺乏参与电网一次调频的能力,本文还进一步研究了双馈风电机组的变桨自适应控制,通过采用定减载系数来保持风电机组的减载运行,使其备用功率随风速而变化,并根据电网偏差值的大小来按比例地调整风机减载系数的大小,通过变桨自适应控制实现了双馈风电机组的一次调频功能。最后,通过结合虚拟同步机的自适应控制和变桨自适应控制,提出了双馈风电机组的综合控制策略,以充分利用两者的优势。本文所设计的控制方案,有利于维持风电并网后电网频率的稳定性,促进风电行业的长远发展。