随着风力发电的迅速发展,风电参与系统频率调整已成为电网发展的新要求。但是风电机组的运行特性使得风电输出功率很难响应系统频率的变化,风电的波动性使得调频控制策略和调频参数的选择更加困难,而现有的风电参与频率控制研究集中在对某个风速下的附加控制策略进行研究。随着风电渗透率的不断提高,给电网频率稳定控制带来了严峻的挑战。因此,论文对考虑风电机组运行状态的频率控制方法开展研究,具有重要理论意义和实用价值。论文的主要研究工作和创新成果包括:(1)论文从风机运行状态的角度将频率控制方法分为不限功率控制策略和限功率控制策略,提出了四种改进频率控制方法,定量计算了全风速下单台风机具有的调频能力,提出了考虑风速工况的调频参数选择方法,在同一系统中对不限功率控制策略的调频效果进行了对比分析。(2)提出了考虑风电参与调频的电网频率响应综合模型,在此模型上分析了同步机控制参数、系统等效参数和风电渗透率对系统频率响应的影响。提出了定量评估系统调频效果的多目标函数,建立了利用遗传算法的最优调频参数选择机制,在实际系统等效模型中验证了优化频率控制参数选择方法的正确性。(3)在此基础上,论文提出了能够根据风机运行状态对各台风电机组进行控制的风电场频率控制方法,优化了风电场协调频率控制方案,通过仿真分析验证了协调控制方案的有效性。