相比传统机组,变速风电机组对电网频率变化的惯性响应不足。随着并网容量的增加,其参与电网频率调节至关重要。目前通过辅助控制策略的方式增大风电机组的惯性响应,利用释放的转子动能改善电网频率。然而转子动能有限,这种方式对电网频率支撑能力较弱。　　本文以直驱永磁风力发电机为研究对象,研究了其参与电网频率调节算法,主要内容为:　　首先,阐述了包含永磁同步电机的风电系统稳态和动态数学模型,仿真研究了在风速扰动以及电网故障下风力发电系统暂态稳定过程,并分析了直驱风电机组并网运行时对电网频率变化的惯性响应。针对风电机组惯性响应不足,在其控制系统中增加惯性调频算法使得风电机组参与电网频率调节。　　其次,基于惯性调频算法的仿真分析,提出了直驱风电机组旋转备用调频算法。该算法基于旋转备用控制,控制风机捕获功率根据电网频率变化而变化,风电机组能够承担部分调频任务。与惯性调频算法对比,该算法适用范围更宽,并增强了风电机组对电网频率的支撑能力。　　最后,基于惯性调频算法和旋转备用调频算法的分析,对旋转备用控制算法进行改进,通过转速控制和桨距角控制共同完成备用容量的控制,在此基础上提出了惯性调频和旋转备用调频协同控制算法,使风电机组在更宽的在风速范围内具有较优的调频能力,并分析了控制参数的选取对频率调节效果的影响。