上海電力學院電氣工程學院的研究人員趙晶晶、呂雪、符楊、胡曉光，在2015年第5期《電工技術學報》上撰文，為了提高風光柴微電網(wǎng)孤島運行時的頻率穩(wěn)定性，將變速恒頻雙饋感應風力發(fā)電機(DFIG)和柴油機作為調(diào)頻電源，通過DFIG的虛擬慣量、轉速和槳距角的協(xié)調(diào)控制與柴油機的一次調(diào)頻相配合，共同抑制負荷波動和風速變化引起的微網(wǎng)頻率變化。低于額定風速時，DFIG采用虛擬慣量控制和超速控制;高于額定風速時，采用虛擬慣量控制和自動槳距角控制。以此彌補虛擬慣量控制作用時轉速恢復過程的功率跌落問題，并為微網(wǎng)提供持久的功率支撐。
　　為保證此調(diào)頻策略在時變風速中的有效性，通過不同風速下的參數(shù)分析制定了DFIG的虛擬慣量控制系數(shù)曲線與功頻靜特性系數(shù)曲線，實現(xiàn)了可變系數(shù)控制。并在DigSILENTPowerFactory軟件平臺上搭建了包含柴油機、DFIG、光伏電池的微電網(wǎng)模型，驗證了此策略的有效性。
　　頻率是保證微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要控制參數(shù)，尤其是在孤島運行模式下，此時一般由柴油機或儲能系統(tǒng)承擔調(diào)頻任務[1]。但柴油機的頻率響應速度相對較慢，在兆瓦級的中壓微電網(wǎng)系統(tǒng)中，當出現(xiàn)較大程度的有功缺額時，依靠安裝較大容量的儲能系統(tǒng)來快速平抑頻率波動是不經(jīng)濟的。
　　隨著電力電子技術的日益成熟，變速恒頻雙饋感應風電機組由于具有較寬的轉速運行范圍和較大的裝機容量而被廣泛采用。與恒速風電機組相比，它能夠根據(jù)風速變化在運行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風能。類似地，光伏電池也是通過電力電子變流器接入電網(wǎng)，為了保證太陽能利用率，也是運行在最大光能追蹤模式下。
　　因此，風電和光伏的大量接入使得孤島運行的微電網(wǎng)等效慣量小的問題變得突出，當出現(xiàn)較小功率缺額時就會出現(xiàn)較顯著的頻率波動;而且它們的最大功率追蹤策略使其不能為系統(tǒng)提供備用，當出現(xiàn)較大負荷擾動或發(fā)電機切機時，微網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性將受到嚴峻挑戰(zhàn)。
　　為了提高孤島運行微電網(wǎng)的動態(tài)頻率穩(wěn)定性，文獻[2]提出了基于虛擬同步發(fā)電機思想的微電網(wǎng)逆變電源控制策略，文獻[3]提出了一種虛擬慣性頻率控制策略，使微電網(wǎng)電源具有類似于同步發(fā)電機轉子的慣性。但以上文獻都建立在微網(wǎng)中配備了超級電容、飛輪儲能等快速功率響應特性的儲能裝置的前提下，實際上，風電機組也可以作為迅速有效的調(diào)頻電源。
　　如何控制變速風力發(fā)電機組使其具有頻率調(diào)節(jié)能力是近年的研究熱點，目前國內(nèi)外學者提出了一些控制策略。為了增加系統(tǒng)慣量，文獻[4，5]提出了虛擬慣量控制的概念，文獻[6]進行了進一步研究,提出了通過在風電機組轉子側變流器功率外環(huán)附加控制環(huán)節(jié)使轉子轉速與電網(wǎng)頻率不再解耦的控制策略。
　　文獻[7]分析了控制參數(shù)及變流器電流限值對調(diào)頻效果的影響，但只考慮了恒定風速的情況，而且忽視了轉速恢復過程中的功率跌落問題。以上利用附加控制環(huán)節(jié)，使DFIG轉子轉速與電網(wǎng)頻率剛性耦合的虛擬慣量控制策略只能為電網(wǎng)提供短暫的頻率支持，對減小頻率穩(wěn)態(tài)偏差是沒有貢獻的。因此文獻[8，9]提出了使風電機組減載的控制策略。目前風電機組的備用容量一般通過調(diào)節(jié)轉子轉速和槳距角獲取[10]。但是槳距角動作屬于機械過程，響應速度相對較慢，而且過于頻繁的動作容易造成風電機組的機械磨損。
　　在孤島運行的風/光/柴微電網(wǎng)中，為了更充分的利用風電機組的調(diào)頻能力，本文提出了雙饋風機的可變系數(shù)虛擬慣量與超速協(xié)調(diào)的調(diào)頻策略，使風電機組虛擬慣量控制的暫態(tài)性與轉速控制、柴油機一次調(diào)頻的持久性相協(xié)調(diào)，共同抑制由負荷、風速變化等引起的頻率波動。