CN117856358B - 基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供电的电路系统技术领域，尤其涉及一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法及系统。所述方法包括，基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值；对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略；基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。提高了风电机组输出功率的稳定性。

Description

基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法及系统

技术领域

本发明涉及供电的电路系统技术领域，尤其涉及一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法及系统。

背景技术

风力发电是一种清洁可再生的能源。在风力发电的相关技术中，由于风速波动不可控，风力发电机的输出功率会受到风速的影响而波动，这就导致了风电机组的输出功率无法像同步发电机那样保持恒定；此外，由于风电机组通过变换器将其产生的电能转化成交流电并注入电网，而变换器具有一定的阻抗和响应时间，这导致了风电机组的输出不直接与电网负荷对电压和频率的变化进行响应，也就是说，风电机组与电网之间的变换器隔离作用也限制了风电机组对电网的惯性支持和频率响应，导致风电机组的输出功率不稳定。因此，在相关的风力发电方案中，存在风电机组的输出功率不稳定的缺陷。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，旨在解决风力发电方案中，存在的风电机组的输出功率不稳定的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，所述基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法包括以下步骤：

基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；

根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值；

对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；

根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略；

基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

可选地，所述基于所述有功功率控制策略，将风电机组的有功功率注入所述电网的步骤包括：

基于所述有功功率控制策略，对所述风电机组的输出进行交流电流控制和脉宽调制；

根据所述交流电流控制和所述脉宽调制，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

可选地，所述基于所述有功功率控制策略，对所述风电机组的输出进行交流电流控制的步骤包括：

获取风电机组并网点的有功功率；

调用交流电流控制算法，并将所述风电机组的有功功率参考值、有功功率控制系数、所述风电机组并网点的有功功率以及拉普拉斯变量，作为所述交流电流控制算法的输入参数；

基于所述交流电流控制算法，对所述风电机组的输出进行交流电流控制。

可选地，所述获取风电机组并网点的有功功率的步骤包括：

获取所述风电机组并网点的端电压和注入电流；

基于所述风电机组并网点的端电压，获得所述风电机组并网点的d轴端电压和q轴端电压，以及基于所述风电机组并网点的注入电流，获得所述风电机组并网点的d轴注入电流和q轴注入电流；

调用风电机组并网点的有功功率算法，并将所述d轴端电压、所述q轴端电压、所述d轴注入电流和所述q轴注入电流作为所述风电机组并网点的有功功率算法的输入参数；

基于所述风电机组并网点的有功功率算法，获得所述风电机组并网点的有功功率。

可选地，所述基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分的步骤包括：

根据同步发电机的惯性常数和虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的惯性控制参数；

根据阻尼比、所述惯性锁相环的额定角频率、所述同步发电机的惯性常数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述同步发电机的阻尼系数；

根据所述同步发电机的阻尼系数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的阻尼控制参数；

基于所述惯性锁相环的惯性控制参数、所述同步发电机的阻尼系数以及所述惯性锁相环的阻尼控制参数，获得所述电网频率偏差以及所述电网频率微分。

可选地，所述根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值的步骤包括：

获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用频率调节控制算法；

将所述获取所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率以及预设的频率控制增益输入至所述频率调节控制算法，获得所述频率调节控制的有功功率参考值。

可选地，所述根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值的步骤包括：

获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用惯性模拟控制算法；

将所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率、预设的惯量控制增益、预设的时间常数以及拉普拉斯变量输入至所述惯性模拟控制算法，获得所述惯性模拟控制的有功功率参考值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制系统，其特征在于，所述基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制系统包括：

锁相环模块，用于基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；

计算模块，用于根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值，以及用于对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；

控制模块，用于根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略，以及用于基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

本发明提供一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法及系统，通过惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；然后将根据所述电网频率偏差获得的频率调节控制的有功功率参考值，与根据所述电网频率偏差的微分获得的惯性模拟控制的有功功率参考值结合，获得风电机组的有功功率参考值；进而根据风电机组的有功功率参考值，确定将所述风电机组的有功功率注入所述电网的有功功率控制策略。频率调节控制可以实时响应电网频率变化，减小频率偏差，保障电网稳定性；而惯性模拟控制可以根据电网频率的趋势进行预测，主动调整风电机组的输出，平滑电网频率波动，提高电网的调频能力。将频率调节控制和惯性模拟控制相结合，可以发挥两者的优势。因此，采用惯性模拟控制和频率调节控制相结合的方式，可以根据电网的频率变化情况，动态调整风电机组的有功功率输出，实现风电机组的主动频率调节，提高风电机组的调频能力。进而达到充分利用风电机组的调频能力，实现对电网频率的动态调节，提高风电机组输出功率的稳定性，以及提高风电机组的响应速度和电网稳定性，并能更好地适应电网负荷变化和频率波动，从而提高风电机组的发电效率和可靠性的目的。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本发明基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法的第二实施例的流程示意图

图3为本发明基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制系统的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

本申请一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值；对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略；基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。提高了风电机组输出功率的稳定性。

为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

参照图1，在第一实施例中，所述基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法包括以下步骤：

步骤S100：基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分。

可选地，通过先根据惯性锁相环的相位角的偏差和微分输出惯性锁相环的角频率；然后根据惯性锁相环的角频率计算电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分。

步骤S200：根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值。

在本实施例中，通过获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用频率调节控制算法；然后将所述获取所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率以及预设的频率控制增益输入至所述频率调节控制算法，获得所述频率调节控制的有功功率参考值。

在本实施例中，频率调节控制算法，用公式表示为：

，

其中，为频率调节控制的有功功率参考值，为频率控制增益，为锁相环输 出的角频率，为锁相环的额定角频率。

在本实施例中，由于电网频率的偏离会导致电网的不稳定，因此需要对电网频率进行调节。通过获取惯性锁相环输出的角频率并输入到频率调节控制算法中，可以根据当前的频率偏差和预设的频率控制增益来生成相应的有功功率参考值，以实现对电网频率的调节。需要说明的是，频率调节控制算法根据频率偏差的大小和方向，调整有功功率的输出，以使电网的频率回归到稳定状态。

通过将额定角频率作为参数输入到频率调节控制算法中，可以根据系统需要对频率调节的响应速度和灵敏度进行调整。

在本实施例中，通过获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用惯性模拟控制算法；然后，将所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率、预设的惯量控制增益、预设的时间常数以及拉普拉斯变量输入至所述惯性模拟控制算法，以获得所述惯性模拟控制的有功功率参考值。

在本实施例中，惯性模拟控制算法，用公式表示为：

，

其中，为惯性模拟控制的有功功率参考值，为惯量控制增益，s为拉普拉斯变 量，为时间常数。需要说明的是，这里的拉普拉斯变量是由实际测得的输入惯性锁相环的 三相电流经过park变换得到。所谓park变换，指的是一种基于通用转子坐标系和静止坐标 系之间的变换。

步骤S300：对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值。

在本实施例中，风电机组的有功功率参考值可以用公式表示为：

，

其中，为有功功率参考值。

步骤S400：根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略。

步骤S500：基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

在本实施例中，通过基于所述有功功率控制策略，对所述风电机组的输出进行交流电流控制和脉宽调制；然后根据所述交流电流控制和所述脉宽调制，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

将风电机组产生的有功功率以交流电流的形式注入电网中，以实现对电网的供电贡献。通过调节交流电流和脉宽调制技术，可以控制有功功率的输出，以满足电网的需求。

可选地，通过获取风电机组并网点的有功功率；并调用交流电流控制算法，并将所述风电机组的有功功率参考值、有功功率控制系数、所述风电机组并网点的有功功率以及拉普拉斯变量，作为所述交流电流控制算法的输入参数；然后，基于所述交流电流控制算法，对所述风电机组的输出进行交流电流控制。进而实现基于有功功率控制策略，将风电机组的有功功率注入电网。

具体地，交流电流控制算法，用公式表示为：

，

其中，分别为有功功率控制系数，为风电机组并网点的有功功率。

可选地，对于风电机组并网点的有功功率的获取，可以通过获取所述风电机组并网点的端电压和注入电流；然后基于所述风电机组并网点的端电压，获得所述风电机组并网点的d轴端电压和q轴端电压，以及基于所述风电机组并网点的注入电流，获得所述风电机组并网点的d轴注入电流和q轴注入电流；以及调用风电机组并网点的有功功率算法，并将所述d轴端电压、所述q轴端电压、所述d轴注入电流和所述q轴注入电流作为所述风电机组并网点的有功功率算法的输入参数；进而基于所述风电机组并网点的有功功率算法，获得所述风电机组并网点的有功功率。

具体地，风电机组并网点的有功功率算法，用公式表示为：

，

其中，为d轴端电压、为q轴端电压、为d轴注入电流、为q轴注入电流， 也就是说，、和、是风电机组并网点的端电压和注入电流的dq轴分量。

通过获取风电机组并网点的端电压和注入电流，并计算出其d轴端电压和q轴端电压，以及d轴注入电流和q轴注入电流。然后，将这些参数作为输入，通过调用有功功率算法，可以得到风电机组并网点的有功功率。通过获取和计算风电机组并网点的有功功率，可以对风电机组并网点的输出进行控制和调节，以满足电网的需求。这有助于实现电网的稳定运行和对风电机组的有效管理。

在本实施例提供的技术方案中，通过惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；然后将根据所述电网频率偏差获得的频率调节控制的有功功率参考值，与根据所述电网频率偏差的微分获得的惯性模拟控制的有功功率参考值结合，获得风电机组的有功功率参考值；进而根据风电机组的有功功率参考值，确定将所述风电机组的有功功率注入所述电网的有功功率控制策略。频率调节控制可以实时响应电网频率变化，减小频率偏差，保障电网稳定性；而惯性模拟控制可以根据电网频率的趋势进行预测，主动调整风电机组的输出，平滑电网频率波动，提高电网的调频能力。将频率调节控制和惯性模拟控制相结合，可以发挥两者的优势。因此，采用惯性模拟控制和频率调节控制相结合的方式，可以根据电网的频率变化情况，动态调整风电机组的有功功率输出，实现风电机组的主动频率调节，提高风电机组的调频能力。进而达到充分利用风电机组的调频能力，实现对电网频率的动态调节，提高风电机组输出功率的稳定性，以及提高风电机组的响应速度和电网稳定性，并能更好地适应电网负荷变化和频率波动，从而提高风电机组的发电效率和可靠性的目的。

参照图3，在第二实施例中，所述基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分的步骤包括：

步骤S110：根据同步发电机的惯性常数和虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的惯性控制参数。

步骤S120：根据阻尼比、所述惯性锁相环的额定角频率、所述同步发电机的惯性常数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述同步发电机的阻尼系数；

步骤S130：根据所述同步发电机的阻尼系数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的阻尼控制参数；

步骤S140：基于所述惯性锁相环的惯性控制参数、所述同步发电机的阻尼系数以及所述惯性锁相环的阻尼控制参数，获得所述电网频率偏差以及所述电网频率微分。

在本实施例中，通过确定同步发电机的惯性常数和虚拟导纳的单位电抗值的乘积，并计算该乘积的结果的倒数，然后确定乘积结果的倒数的一半，即可确定惯性锁相环的惯性控制参数。用公式表示如下：

，

其中，为惯性锁相环的惯性控制参数，为同步发电机的惯性常数，为虚拟 导纳的单位电抗值。

在本实施例中，根据所述同步发电机的阻尼系数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的阻尼控制参数，用公式表示如下：

，

其中，D为同步发电机的阻尼系数，为锁相环的额定角频率，为阻尼比。

在本实施例中，根据所述同步发电机的阻尼系数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的阻尼控制参数，用公式表示如下：

。

在本实施例中，同步发电机具有较大的惯性，其输出功率不会瞬时改变。通过在惯性锁相环中设置合适的惯性控制参数，可以模拟同步发电机的惯性特性。当电网频率发生变化时，惯性锁相环的输出信号会有一定的延迟响应，使得风电机组的有功功率调整更加平缓，减小了频率剧烈波动的可能性，提高了电网频率的稳定性。

同步发电机具有一定的阻尼特性，可以通过调节阻尼系数来控制其响应速度。在惯性锁相环中设置合适的阻尼控制参数，可以模拟同步发电机的阻尼特性。当电网频率变化较快时，惯性锁相环的输出信号会相应加大，使得风电机组的有功功率调整更加迅速，增加了对频率变化的灵敏度，提高了电网频率的响应能力。

在本实施例提供的技术方案中，通过利用惯性锁相环的惯性控制参数和阻尼控制参数，可以使风电机组的有功功率输出具有类似于同步发电机的惯性和阻尼特性。这种模拟同步发电机特性的方式，可以为电网提供满足稳定性所需的惯性和阻尼支撑，使得风电机组的有功功率输出更加稳定，减小电网频率波动，提高电网的频率稳定性。因此，通过惯性锁相环的惯性控制参数和阻尼控制参数，可以有效地模拟同步发电机的惯性和阻尼特性，为电网提供惯性和阻尼支撑，并通过调整风电机组的有功功率输出，实现对电网频率的动态调节，从而提高电网的频率稳定性。

此外，参照图3，本实施例还提出一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制系统，其特征在于，所述基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制系统包括：

锁相环模块，用于基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；

计算模块，用于根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值，以及用于对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；

控制模块，用于根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略，以及用于基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。

需要说明的是，图3中DFIG为双馈感应式风电机组，MSC和GSC分别为风电机组的转 子侧变流器和网侧变流器；为转子角速度，为转子旋转角速度，为风电机组并 网点端口电压。AC Current Control指的是交流电流控制，Controller指的是控制器。

在本实施例中，锁相环模块具体包括，一个锁相环控制器，用于根据相位角的偏差和微分输出惯性锁相环的角频率；一个频率检测器，用于根据惯性锁相环的角频率计算电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分。

可选地，计算模块具体包括，一个惯性模拟控制器，用于根据惯性锁相环的角频率和额定角频率，以及预设的惯量控制增益和时间常数，计算惯性模拟控制的有功功率参考值；一个频率调节控制器，用于根据电网的频率偏差和额定频率，以及预设的频率控制增益，计算频率调节控制的有功功率参考值；

可选地，控制模块，用于根据风电机组的有功功率参考值，设计有功功率控制器，并输出风电机组的d轴电流参考值。

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。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。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (6)

1.一种基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，其特征在于，所述基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法包括以下步骤：

基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；

根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值；

对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；

根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略；

基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网；

所述基于所述有功功率控制策略，将风电机组的有功功率注入所述电网的步骤包括：

基于所述有功功率控制策略，对所述风电机组的输出进行交流电流控制和脉宽调制；

根据所述交流电流控制和所述脉宽调制，将所述风电机组的有功功率注入所述电网；

所述基于所述有功功率控制策略，对所述风电机组的输出进行交流电流控制的步骤包括：

获取风电机组并网点的有功功率；

调用交流电流控制算法，并将所述风电机组的有功功率参考值、有功功率控制系数、所述风电机组并网点的有功功率以及拉普拉斯变量，作为所述交流电流控制算法的输入参数；

基于所述交流电流控制算法，对所述风电机组的输出进行交流电流控制；

所述交流电流控制算法的表达式如下：

；

其中，分别为有功功率控制系数，/>为风电机组并网点的有功功率，/>为有功功率参考值，s为拉普拉斯变量。

2.如权利要求1所述的基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，其特征在于，所述获取风电机组并网点的有功功率的步骤包括：

获取所述风电机组并网点的端电压和注入电流；

基于所述风电机组并网点的端电压，获得所述风电机组并网点的d轴端电压和q轴端电压，以及基于所述风电机组并网点的注入电流，获得所述风电机组并网点的d轴注入电流和q轴注入电流；

调用风电机组并网点的有功功率算法，并将所述d轴端电压、所述q轴端电压、所述d轴注入电流和所述q轴注入电流作为所述风电机组并网点的有功功率算法的输入参数；

基于所述风电机组并网点的有功功率算法，获得所述风电机组并网点的有功功率；

所述有功功率算法的表达式如下：

；

其中，为d轴端电压、/>为q轴端电压、/>为d轴注入电流、/>为q轴注入电流。

3.如权利要求1所述的基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，其特征在于，所述基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分的步骤包括：

根据同步发电机的惯性常数和虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的惯性控制参数；

根据阻尼比、所述惯性锁相环的额定角频率、所述同步发电机的惯性常数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述同步发电机的阻尼系数；

根据所述同步发电机的阻尼系数和所述虚拟导纳的单位电抗值，确定所述惯性锁相环的阻尼控制参数；

基于所述惯性锁相环的惯性控制参数、所述同步发电机的阻尼系数以及所述惯性锁相环的阻尼控制参数，获得所述电网频率偏差以及所述电网频率微分。

4.如权利要求1所述的基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，其特征在于，所述根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值的步骤包括：

获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用频率调节控制算法；

将所述获取所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率以及预设的频率控制增益输入至所述频率调节控制算法，获得所述频率调节控制的有功功率参考值；

所述频率调节控制算法的表达式如下：

；

其中，为频率调节控制的有功功率参考值，/>为频率控制增益，/>为锁相环输出的角频率，/>为锁相环的额定角频率。

5.如权利要求1所述的基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法，其特征在于，所述根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值的步骤包括：

获取所述惯性锁相环输出的角频率，并调用惯性模拟控制算法；

将所述惯性锁相环输出的角频率、所述惯性锁相环的额定角频率、预设的惯量控制增益、预设的时间常数以及拉普拉斯变量输入至所述惯性模拟控制算法，获得所述惯性模拟控制的有功功率参考值；

所述惯性模拟控制算法的表达式如下：

；

其中，为惯性模拟控制的有功功率参考值，/>为惯量控制增益，s为拉普拉斯变量，/>为时间常数，/>为锁相环输出的角频率，/>为锁相环的额定角频率。

6.一种用于实现如权利要求1所述的基于锁相环的风电机组频率调节和惯量控制方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

锁相环模块，用于基于惯性锁相环对电网的频率变化进行检测，获得电网频率偏差以及所述电网频率偏差对应的电网频率微分；

计算模块，用于根据所述电网频率偏差，获得频率调节控制的有功功率参考值，并根据所述电网频率偏差的微分，获得惯性模拟控制的有功功率参考值，以及用于对所述频率调节控制的有功功率参考值和所述惯性模拟控制的有功功率参考值进行求和操作，获得风电机组的有功功率参考值；

控制模块，用于根据所述风电机组的有功功率参考值，确定有功功率控制策略，以及用于基于所述有功功率控制策略，将所述风电机组的有功功率注入所述电网。