随着风力发电装机容量日益增加,由于风速的随机变化,会导致风力发电机组的功率波动,进而影响电力系统频率稳定性。并且风力发电机组经由电力电子器件接入电力系统,导致发电机输出功率与电力系统频率解耦合,不能像常规同步发电机组为为电力系统提供惯量支撑。因此越来越多的研究者开始关注风力发电主动参与电力系统调频的可行性。本文以双馈风力发电机组为研究对象,采用负载频率方法对电力系统调频控制研究,针对双馈风力发电机组主动参与电力系统调频相关研究内容,提出了神经网络控制的调频控制器的设计,从而实现双馈风力发电机组主动参与电力系统调频控制环节。本文首先概述了双馈风力发电机组的基本运行控制原理以及数学模型。双馈风力发电机组为了追求效益,通常运行在最大功率点处,至使发电机组本身无有功备用。双馈风力发电机组为参与电力系统调频需要预留可调节的有功备用,在电力系统频率波动时,通过改变自身功率输出大小,参与电力系统调频过程。因此,在额定风速以下区间,在最佳叶尖速比法的最大功率追踪基础上进行超速减载控制,实现双馈风力发电机组预留有功备用;在额定风速以上区间,超速控制与变桨距角控制相配合,实现双馈风力发电机组预留有功备用。然后,使用了神经网络预测未来短期内的风速大小,求出风力发电机组短期风电功率大小,可为风电机组提供最大功率参考。最后,在神经网络调频控制器的设计中,借鉴同步发电机组惯量响应和下垂控制,设计了具有虚拟惯量控制的和下垂控制的双馈风力发电机组的神经调频控制器。并在使用神经网络调频控制器中,引入双馈风力发电机组转速控制和桨距角控制,优化双馈风力发电机组在风速变化的情况下的转速和桨距角动作,减少转子转速和桨距角的频繁动作,实现更加稳定、快速的调频控制,还有利于提高风电机组的使用寿命。