本文主要研究了风电机组并入电力系统后的系统频率响应情况。建立了风电机组对电力系统频率响应的简化模型，推导了稳态频率、最低点频率、稳态过渡时间及频率初始变化率四个频率响应重要参数的计算方法。通过对不同风电渗透率下的系统频率响应进行仿真研究，结果表明，风电机组参与系统频率调整的方式不同，其对系统频率的影响也不同。虚拟惯量控制能够有效降低系统频率初始变化率，下垂控制则能够增大稳态过渡时间、稳态频率与最低点频率。综合两种控制参与系统频率调整，将显著改善系统频率各指标。研究成果可为电力系统调频方式及系统运行规划提供参考。
关键词：风电机组；电力系统；频率响应；虚拟惯量控制；下垂控制
一、引言
随着电力需求的日益增长，传统的火力发电已无法满足需求，同时造成煤炭、石油资源供应紧张及全球温室效应加剧等问题。新能源发电方式，如风力发电、太阳能发电等，已成为本世纪重要的绿色能源，并呈现出高速增长的发展趋势。新能源发电受天气和季节影响显著，导致其输出功率具有间歇性和不确定性。这种不稳定性可能导致新能源并网后，电力系统有功出力与系统负荷之间的动态平衡被。一旦发电机组无法迅速响应新能源发电功率的波动，将导致系统频率偏差，甚至造成系统频率越限，不仅危及设备的正常运行，还对整个系统的稳定运行造成巨大隐患。
二、系统频率响应评估方法
电力系统频率响应主要表征了在大型发电机组突然脱离电网后，系统所呈现的频率特征，即抑制系统频率出现瞬间变化。随着科技的不断进步和用电需求的持续上升，新能源发电容量和并网能力的也持续上升，对系统的频率响应性能提出了更高的要求，需要对系统大量的运行情况展开其频率响应能力评估。风力发电具有建设成本低、环境效益好等特点，成为我国主要的新能源发电方式。本文主要针对风电并网对电力系统频率响应的影响进行研究。
三、风电并网的频率响应等值模型
大规模新能源并网后，将对系统频率造成一定影响。基于多机系统等效模型，对风电接入的频率响应进行评估。主要包括电网负荷等值模型、发电机组等值模型、原动机等值模型以及系统频率调节等值模型。
四、仿真结果与分析
通过搭建仿真系统模型，模拟风电机组接入电力系统的情况，对不同风电渗透率下的系统频率响应进行仿真分析。结果表明，风电机组接入电力系统后，其不同的参与系统频率调整方式会对系统频率产生不同的影响。虚拟惯量控制能有效降低系统频率初始变化率，下垂控制则能增大稳态过渡时间、稳态频率和最低点频率。综合两种控制方式，能显著改善系统频率各项指标。
本文通过建立风电机组对电力系统频率响应的简化计算方法，研究了电力系统频率响应的主要参数，包括稳态频率、最低点频率、稳态过渡时间和频率初始变化率等。通过仿真分析不同风电渗透率下的系统频率响应，得出风电机组不同的参与系统频率调整方式会对系统频率产生不同影响的结论。研究成果可为电力系统调频方式和系统运行规划提供参考。
作者简介：XXX教授主要从事电力管理研究。E-mail: ；：电网公司科技项目（编号XXXX）；引用：本文引用格式如“王学超, 冀帅, 等. 新能源并网对电力系统频率响应的评估分析[J]. 水利水电技术（中英文）, XX(XX): XX-XX.”