CN108512251A - 一种风机转速恢复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风机转速恢复方法及系统，该方法包括：实时采集风机转速及电网频率；判断电网频率是否偏离电网额定频率；如电网频率偏离电网额定频率，按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到；判断风机转速是否下降到预设的第一转速限值；如风机转速下降到所述第一转速限值，按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到；判断风机转速是否从第一转速限值上升到第二转速限值；如风机转速从第一转速限值上升到第二转速限值，按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种风机转速恢复方法及系统。
背景技术
为解决能源和环境问题，风力发电技术得到了大规模的发展与应用。为提高含大规模风电并网的电力系统的频率稳定性和电压稳定性，可将虚拟同步控制技术运用于风电机组。作为风力发电的主流机型之一，双馈风力发电机在工程应用中广泛采用不预留备用容量的虚拟同步控制方式。当电网发生频率扰动事件时，机组通过释放部分转子动能为电网提供短时有功功率支撑。该方式的一大优点是提高了风电运行的经济性，但若在有功支撑过程中风机转速降低到保护允许值，风机将被强制退出调频并导致风机输出电磁功率突然大幅跌落，造成系统频率的二次跌落。当风机调频策略不当时，频率二次跌落可能远大于系统频率一次跌落的深度，带来非常不利的影响。
目前在工程应用中，采用虚拟同步控制的双馈风电机组退出调频时，其电磁功率给定值根据当前转速在MPPT跟踪曲线上对应的功率确定。该转速恢复办法将导致风电机组电磁功率瞬间大幅度跌落，造成严重的频率二次跌落问题。为了改善风电机组转速恢复过程中频率二次跌落问题，一些文献从风电单机和场站两方面入手提出了改进办法。单机方面，一些学者提出了基于功率跟踪曲线切换的惯性控制策略，通过在转速恢复过程中不断修正跟踪曲线比例系数，使得电磁功率基本维持在调频前的水平。此方法无法为系统提供必要的一次调频，实现方法复杂，需在线实时修正系数，不易工程实现。一些文献提出了转速延迟恢复方法，恢复过程中不断计算有功参考值，改善频率特性。然而，此方法需要实时准确测量风速作为算法的输入信号。场站方面，部分文献提出在风场送出端配置一定容量的储能，从而补偿转速恢复过程中风机出力的跌落；该方法可有效提高风电调频性能，但大大提高了系统的成本。另有学者提出风场内不同风机之间的协同控制，充分利用风机间出力的差异，合理配置风机退出调频的时机；然而，此方法需要场站级的中央控制器，且需要高速通讯网络保证场站和单机之间的信息交互。
由上可知，现有技术和方法存在成本高、实现难、可靠性低的不足，难以在工程中大规模推广应用。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种风机转速恢复方法及系统。
一方面，本发明实施例提供了一种风机转速恢复方法，所述方法包括：
实时采集风机转速及电网频率；
判断所述电网频率是否偏离电网额定频率；
如所述电网频率偏离电网额定频率，按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到；
判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值；
如所述风机转速下降到所述第一转速限值，按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到；
判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值；
如所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值，按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
在一实施例中，当所述电网频率未偏离电网额定频率时，按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器。
在一实施例中，所述第二转速限值为所述第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处的风机转速。
在一实施例中，按照下式计算所述第一电磁功率曲线：
P1＝(fN－fpll)×Kf×PN/fN+d(fN－fpll)/dt×TJ×PN/fN+Pini
其中，P1为第一电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；fN为电网额定频率；fpll为锁相环从电网实时采集的电网频率；Kf为虚拟同步控制算法中的调频系数；PN为风机的额定功率；TJ为虚拟同步控制算法中的惯性时间常数；Pini为电网频率稳定时风机发出的有功功率。
在一实施例中，按照下式计算所述第二电磁功率曲线：
P2＝kp2×(ωref－ω)+ki2×∫(ωref－ω)dt
其中，P2为第二电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp2为比例积分算法中的比例调节系数；ki2为比例积分算法中的积分调节系数。
在一实施例中，按照下式计算所述第三电磁功率曲线：
P0＝kp0×(ωref－ω)+ki0×∫(ωref－ω)dt
其中，P0为第三电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp0为MPPT算法中的比例调节系数；ki2为MPPT算法中的积分调节系数。
在一实施例中，所述比例积分算法中的比例系数小于所述MPPT算法中的比例系数，所述比例积分算法中的积分系数也小于所述MPPT算法中的积分系数。
另一方面，本发明实施例还提供一种风机转速恢复系统，所述系统包括：
参数采集单元，用于实时采集风机转速及电网频率；
频率监测单元，用于判断所述电网频率是否偏离电网额定频率；
第一控制单元，当所述电网频率偏离电网额定频率时，用于按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到；
转速监控单元，用于判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值；
第二控制单元，当所述风机转速下降到所述第一转速限值时，用于按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到；
所述转速监控单元，还用于判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值；
第三控制单元，当所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值时，用于按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
在一实施例中，当所述频率监测单元监测到电网频率未偏离电网额定频率时，由所述第三控制单元按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器。
在一实施例中，所述第二转速限值为所述第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处的风机转速。
在一实施例中，按照下式计算所述第一电磁功率曲线：
P1＝(fN－fpll)×Kf×PN/fN+d(fN－fpll)/dt×TJ×PN/fN+Pini
其中，P1为第一电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；fN为电网额定频率；fpll为锁相环从电网实时采集的电网频率；Kf为虚拟同步控制算法中的调频系数；PN为风机的额定功率；TJ为虚拟同步控制算法中的惯性时间常数；Pini为电网频率稳定时风机发出的有功功率。
在一实施例中，按照下式计算所述第二电磁功率曲线：
P2＝kp2×(ωref－ω)+ki2×∫(ωref－ω)dt
其中，P2为第二电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp2为比例积分算法中的比例调节系数；ki2为比例积分算法中的积分调节系数。
在一实施例中，按照下式计算所述第三电磁功率曲线：
P0＝kp0×(ωref－ω)+ki0×∫(ωref－ω)dt
其中，P0为第三电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp0为MPPT算法中的比例调节系数；ki2为MPPT算法中的积分调节系数。
在一实施例中，所述比例积分算法中的比例系数小于所述MPPT算法中的比例系数，所述比例积分算法中的积分系数也小于所述MPPT算法中的积分系数。
本发明实施例所提出的风机转速恢复方法及系统大幅度改善了传统转速恢复方法带来的严重的频率二次跌落问题，在不改动风电机组硬件结构的条件下为风电虚拟同步机技术的进一步推广应用提供了有力的支持；并且，该方法成本低且易工程实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中采用虚拟同步通知的双馈机组调频过程示意图；
图2为现有技术中双馈风机不调频及MPPT曲线恢复方式调频下系统频率变化示意图；
图3为本发明实施例提供的风机转速恢复方法的大致流程示意图；
图4为采用本发明实施例提供方法进行转速综合恢复的原理示意图；
图5为本发明实施例的方法所对应的双馈风机虚拟同步机控制原理框图；
图6为本发明实施例双馈风机虚拟同步机采用转速综合恢复方式时系统频率波形；
图7为本发明实施例双馈风机虚拟同步机采用转速综合恢复方式时电磁功率波形；
图8为本发明实施例提供的风机转速恢复系统的大致结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1给出了现有技术中采用虚拟同步控制的双馈风力发电机组参与系统频率支撑的典型过程，该过程可以分为惯性支撑阶段(120秒～约170秒)和转速恢复阶段(170秒～240秒)。在惯性支撑阶段，风电机组输出电磁功率较120秒之前输出的电磁功率增大，风机转速也在不断下降，风机输入机械功率随之下降。当风机转速达到设定的下限时，风机必须退出调频并进入转速恢复阶段。如果采用现有的MPPT曲线恢复方式，则风电机组输出的电磁功率瞬间切换到MPPT跟踪曲线上当前转速对应的功率值，使风机输出功率瞬间发生大幅减小，造成系统频率较为严重的二次跌落。
图2为双馈风机装机占比20％的电网中发生5％的有功功率缺额时系统的频率特性。由图2可见，风电采用MPPT曲线恢复方式进行调频与风电不调频时相比，虽然能一定程度减小频率一次跌落的深度，却造成更严重的二次跌落。
本发明实施例提出一种双馈风机虚拟同步机转速恢复优化方法，在充分发挥风电参与系统调频的作用前提下，有效改善频率二次跌落深度，优化系统频率特性。
图3为本发明实施例提供的风机转速恢复方法的大致流程示意图，如图3所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤S11，实时采集风机转速及电网频率。
步骤S12，判断所述电网频率是否偏离电网额定频率。
该步骤用于判断是否需要调频，如果实时测量的电网频率偏离电网额定频率了，通常需要调频。可选的，还可以设置一个频率允许偏移区间，当电网的实时频率偏离额定频率的幅度在该频率允许偏移区间中时，可认为电网目前不需要风机参与调频，无需进行下一步动作，保持风机当前的控制策略即可。
步骤S13，按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到。
该步骤主要是利用风机在电网频率偏离额定频率时进行调频，此时由于风机释放转子动能导致转子转速下降，风机捕获的机械功率也随之下降，利用根据虚拟同步控制算法计算得到的第一电磁功率曲线对风机变流器控制器进行控制，以使风机变流器控制器根据该第一电磁曲线控制风机输出的电磁功率。
可选地，在利用本发明实施例控制风机转速恢复时，可以预先将计算第一、第二及第三电磁功率曲线的控制策略集成到一控制模块中，当采集到电网的实时频率和风机的实时转速时，直接代入上述控制模块获得三条电磁功率曲线。
步骤S14，判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值。
如果步骤S13中的风机的转速持续下降，下降到设定的下限(即第一转速限值)时，风机必须退出调频进入转速恢复阶段。
步骤S15，如果所述风机转速下降到所述第一转速限值，按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到。
在一实施例中，计算该第二电磁功率曲线时，通常会弱化比例积分环节的比例系数和积分系数，具体实施方式见后面详述。按照该比例积分算法得到的第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，使风机变流器控制器根据所述第二电磁曲线控制风机输出的电磁功率，这样做一方面可以减小风机退出调频瞬间电磁功率的跌落幅度，另一方面可以减小风机转速恢复过程中从电网吸收功率的幅值和速度，从而改善频率二次跌落问题。
步骤S16，判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值。
步骤S17，当所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值时，按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
本发明实施例所提出的风机转速恢复方法大幅度改善了传统转速恢复方法带来的严重的频率二次跌落问题，在不改动风电机组硬件结构的条件下为风电虚拟同步机技术的进一步推广应用提供了有力的支持；并且，该方法成本低且易工程实现。
在一实施例中，当步骤12的判断结果为否，即实测的电网频率未偏离电网的额定频率时，可以按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，以使风机变流器控制器根据第三电磁曲线控制风机输出的电磁功率。
在一实施例中，上述的第二转速限值指的是第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处对应的风机转速，该转速值比第一转速限值即风机转速下限值大，待风机转速恢复到该转速值后便可以切换到第三电磁曲线，使风机变流器控制器根据第三电磁曲线控制风机输出的电磁功率。
在一实施例中，可以按照式(1)计算第一电磁功率曲线：
P1＝(fN－fpll)×Kf×PN/fN+d(fN－fpll)/dt×TJ×PN/fN+Pini (1)
其中，P1为第一电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；fN为电网额定频率；fpll为锁相环从电网实时采集的电网频率；Kf为虚拟同步控制算法中的调频系数；PN为风机的额定功率；TJ为虚拟同步控制算法中的惯性时间常数；Pini为电网频率稳定时风机发出的有功功率。
在一实施例中，可以按照式(2)计算第二电磁功率：
P2＝kp2×(ωref－ω)+ki2×∫(ωref－ω)dt (2)
其中，P2为第二电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp2为比例积分算法中的比例调节系数；ki2为比例积分算法中的积分调节系数。
在一实施例中，可以按照式(3)计算第三电磁功率曲线：
P0＝kp0×(ωref－ω)+ki0×∫(ωref－ω)dt (3)
其中，P0为第三电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp0为MPPT算法中的比例调节系数；ki2为MPPT算法中的积分调节系数。
通常地，在利用比例积分算法计算第二电磁功率曲线时所选取的比例系数，小于利用MPPT算法计算第三电磁功率曲线时所选取的比例系数，即kp2＜kp0；并且，在利用比例积分算法计算第二电磁功率曲线时所选取的积分系数，也往往小于利用MPPT算法计算第三电磁功率曲线时所选取的积分系数，即即ki2＜ki0。
为更清晰地对本发明提供的风机转速恢复方法进行说明，以使本发明技术方案更容易被理解，现结合图4所示转速综合恢复原理示意图进行说明。
图4为采用本发明实施例提供方法进行转速综合恢复的原理示意图。如图4所示，图中的实线与虚线分别表示风机MPPT跟踪曲线和某风速下风机的机械功率曲线。调频前，风机运行在A点，风机的输入机械功率与输出电磁功率平衡。若电网频率发生跌落，虚拟同步控制策略使风机开始进行频率支撑，风机电磁功率上升到A1点。支撑过程中风机转速逐渐下降，当转速达到转速下限时(A2点对应的风机转速)，风机退出调频。若采用传统的MPPT曲线恢复方式，则风机输出电磁功率瞬间跌落到C点，随后沿着MPPT跟踪曲线逐渐恢复。该种情况下，风机输出功率沿A-A1-A2-C-A轨迹运动，在退出调频的瞬间电磁功率发生幅值为ΔPe1+ΔPe2的跌落，造成严重的频率二次跌落。为了减小电磁功率跌落幅度，本方法使得风机退出调频时电磁功率跌落到D点，随后电磁功率沿着C-E逐渐恢复。当CE曲线与MPPT曲线相交时，切换至CA曲线继续转速恢复过程。可见，采用优化的转速恢复方式时风机输出功率沿A-A1-A2-D-E-A轨迹运动，退出调频时电磁功率跌落幅度为ΔPe1+ΔPe3，可以大幅改善频率二次跌落问题。
图5给出了本发明实施例的方法所对应的双馈风机虚拟同步机控制原理框图。正常运行工况下，电磁功率指令由MPPT跟踪曲线给出，即输出给风机变流器控制器的参考值Pref＝P0。调频支撑时，风机根据系统频率偏差和频率变化率计算得到功率参考值增量ΔP1，叠加在调频前电磁功率参考值Pini上，得到第一电磁功率曲线，此过程中，输出给风机变流器控制器的电磁功率参考值Pref＝P1(P1＝ΔP+Pini＝Δf*Kf*PN/fN+dΔf/dt*TJ*PN/fN+Pini＝(fN-fpll)*Kf*PN/fN+d(fN-fpll)/dt*TJ*PN/fN+Pini)。若采用传统MPPT曲线(即CA曲线)进行转速恢复，当风机达到转速下限时，功率参考值立即从P1切换回P0。若采用本发明实施例提出的转速恢复优化方法，则将参考值从P1切换到P2，图中P＝g(ω)曲线即对应图3中DE曲线。当风机运行状态恢复到满足MPPT跟踪曲线时(即风机转速达到CA曲线与DE曲线交点处对应的转速值时)，再将参考值从P2切回P0。本发明技术方案的实施流程图请见图3。
根据工程应用设定，在不同恢复策略下，转子转速下限均为0.83pu。由于优化恢复曲线主要通过削弱转速控制器动态跟踪MPPT曲线的能力来改善频率二次跌落，因此可通过弱化转速环节PI(比例积分)控制器的动态响应来实现。设MPPT恢复策略下，PI控制器参数为kp＝kp0，ki＝ki0；通过大量仿真计算发现，较优的两组PI控制器参数优化方法为：设定优化策略1的PI控制器参数为kp＝0.01*kp0，ki＝0.05*ki0；优化策略2的PI控制器参数为kp＝0.01*kp0，ki＝0.01*ki0。在风电装机占比为20％的电网中，施加5％系统容量的负荷扰动，双馈风机虚拟同步机分别采用MPPT曲线方式、优化策略1及采用优化策略2恢复风机转速时，得到的系统频率波形和风机输出电磁功率的波形分别如图6、图7所示。由图6、图7可知，本发明可以有效减小风机虚拟同步机退出调频时电磁功率的跌落幅度，从而改善电网频率二次跌落的深度。本发明仅需要对风机主控制器的软件进行简单地修改，不需要进行任何硬件改动，实现简便、成本低，利于大规模工程推广。
本发明实施例提出的双馈风机虚拟同步机转速恢复优化方法，通过调节转速控制环节PI控制器参数，使风电机组退出调频时电磁功率缓慢跟踪MPPT曲线，减小风机电磁功率的跌落幅度，在不改变风机虚拟同步机调频性能的基础上大幅改善频率二次跌落问题。
基于与图3所示风机转速恢复方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种风机转速恢复系统，如下面实施例所述。由于该系统解决问题的原理与图3中风机转速恢复方法相似，因此该系统的实施可以参见图3的风机转速恢复方法的实施，重复之处不再赘述。
在另一实施例中，本发明还提供了一种风机转速恢复系统，其结构大致如图8所示，该系统主要包括：参数采集单元21、频率监测单元22、转速监控单元23、第一控制单元24、第二控制单元25及第三控制单元26。
其中，参数采集单元21用于实时采集风机转速及电网频率。频率监测单元22用于判断所述电网频率是否偏离电网额定频率。当所述电网频率偏离电网额定频率时，第一控制单元24用于按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到。转速监控单元23用于判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值。当所述风机转速下降到所述第一转速限值时，第二控制单元25用于按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到。转速监控单元23还用于判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值。当所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值时，第三控制单元26用于按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
在一实施例中，当频率监测单元22监测到电网频率未偏离电网额定频率时，由第三控制单元25按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器。
在一实施例中，所述第二转速限值为所述第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处的风机转速。
在一实施例中，可以按照前述的式(1)计算所述第一电磁功率曲线。
在一实施例中，可以按照前述的式(2)计算所述第二电磁功率曲线。
在一实施例中，可以按照前述的式(3)计算所述第三电磁功率曲线。
在一实施例中，所述比例积分算法中的比例系数小于所述MPPT算法中的比例系数，所述比例积分算法中的积分系数也小于所述MPPT算法中的积分系数。
本发明实施例所提出的风机转速恢复方法及系统大幅度改善了传统转速恢复方法带来的严重的频率二次跌落问题，在不改动风电机组硬件结构的条件下为风电虚拟同步机技术的进一步推广应用提供了有力的支持；并且，该方法成本低且易工程实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种风机转速恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
实时采集风机转速及电网频率；
判断所述电网频率是否偏离电网额定频率；
如所述电网频率偏离电网额定频率，按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到；
判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值；
如所述风机转速下降到所述第一转速限值，按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到；
判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值；
如所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值，按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
2.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，当所述电网频率未偏离电网额定频率时，按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器。
3.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，所述第二转速限值为所述第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处的风机转速。
4.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，按照下式计算所述第一电磁功率曲线：
P1＝(fN－fpll)×Kf×PN/fN+d(fN－fpll)/dt×TJ×PN/fN+Pini
其中，P1为第一电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；fN为电网额定频率；fpll为锁相环从电网实时采集的电网频率；Kf为虚拟同步控制算法中的调频系数；PN为风机的额定功率；TJ为虚拟同步控制算法中的惯性时间常数；Pini为电网频率稳定时风机发出的有功功率。
5.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，按照下式计算所述第二电磁功率曲线：
P2＝kp2×(ωref－ω)+ki2×∫(ωref－ω)dt
其中，P2为第二电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp2为比例积分算法中的比例调节系数；ki2为比例积分算法中的积分调节系数。
6.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，按照下式计算所述第三电磁功率曲线：
P0＝kp0×(ωref－ω)+ki0×∫(ωref－ω)dt
其中，P0为第三电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp0为MPPT算法中的比例调节系数；ki2为MPPT算法中的积分调节系数。
7.根据权利要求1所述的风机转速恢复方法，其特征在于，所述比例积分算法中的比例系数小于所述MPPT算法中的比例系数，所述比例积分算法中的积分系数也小于所述MPPT算法中的积分系数。
8.一种风机转速恢复系统，其特征在于，所述系统包括：
参数采集单元，用于实时采集风机转速及电网频率；
频率监测单元，用于判断所述电网频率是否偏离电网额定频率；
第一控制单元，当所述电网频率偏离电网额定频率时，用于按照第一电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第一电磁功率曲线根据虚拟同步控制算法计算得到；
转速监控单元，用于判断所述风机转速是否下降到预设的第一转速限值；
第二控制单元，当所述风机转速下降到所述第一转速限值时，用于按照第二电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第二电磁功率曲线根据比例积分算法计算得到；
所述转速监控单元，还用于判断所述风机转速是否从所述第一转速限值上升到第二转速限值；
第三控制单元，当所述风机转速从所述第一转速限值上升到第二转速限值时，用于按照第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器，所述第三电磁功率曲线根据MPPT算法计算得到。
9.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，当所述频率监测单元监测到电网频率未偏离电网额定频率时，由所述第三控制单元按照所述第三电磁功率曲线控制风机变流器控制器。
10.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，所述第二转速限值为所述第二电磁功率曲线与第三电磁功率曲线交点处的风机转速。
11.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，按照下式计算所述第一电磁功率曲线：
P1＝(fN－fpll)×Kf×PN/fN+d(fN－fpll)/dt×TJ×PN/fN+Pini
其中，P1为第一电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；fN为电网额定频率；fpll为锁相环从电网实时采集的电网频率；Kf为虚拟同步控制算法中的调频系数；PN为风机的额定功率；TJ为虚拟同步控制算法中的惯性时间常数；Pini为电网频率稳定时风机发出的有功功率。
12.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，按照下式计算所述第二电磁功率曲线：
P2＝kp2×(ωref－ω)+ki2×∫(ωref－ω)dt
其中，P2为第二电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp2为比例积分算法中的比例调节系数；ki2为比例积分算法中的积分调节系数。
13.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，按照下式计算所述第三电磁功率曲线：
P0＝kp0×(ωref－ω)+ki0×∫(ωref－ω)dt
其中，P0为第三电磁功率曲线上任意一点的电磁功率；ωref为风机的参考转速；ω为实时采集的风机转速；kp0为MPPT算法中的比例调节系数；ki2为MPPT算法中的积分调节系数。
14.根据权利要求8所述的风机转速恢复系统，其特征在于，所述比例积分算法中的比例系数小于所述MPPT算法中的比例系数，所述比例积分算法中的积分系数也小于所述MPPT算法中的积分系数。
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