飞轮储能辅助双馈风机参与电力系统一次调频的仿真模型研究

以下是一篇关于飞轮储能辅助双馈风机参与电力系统一次调频的仿真模型研究的论文 ，涵盖理论分析、数学模型构建、控制策略设计及仿真验证等内容，适用于电气工程、新能源技术等领域的研究参考。

飞轮储能辅助双馈风机参与电力系统一次调频的仿真模型研究

摘要

随着风电在电力系统中的渗透率不断提高，其固有的随机性和波动性对电网频率稳定性构成挑战。传统双馈感应发电机（DFIG）因转子惯量小、功率输出与频率解耦，难以主动参与系统一次调频。本文提出一种基于飞轮储能的辅助调频方案，通过飞轮储能的快速充放电能力补偿风机的功率缺额，增强系统频率响应能力。文中建立了完整的飞轮-双馈风机联合调频数学模型，设计了分层协调控制策略，并在MATLAB/Simulink平台搭建了仿真模型。仿真结果表明，该系统能有效提升风电场在电网频率扰动下的有功支撑能力，显著改善系统频率稳定性。

关键词：飞轮储能；双馈风机；一次调频；频率稳定；协调控制；仿真建模

1 引言

1.1 研究背景

风电作为清洁能源的代表，装机容量持续增长。然而，风能具有间歇性和随机性，导致风电机组输出功率