1.基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、根据发电计划及风电预测信息计算一天中各时段电网惯量H(1)；

步骤2、根据最大频率偏差约束和最大频率变化率约束求解临界惯量Hmin；

步骤3、根据各时段惯量H和临界惯量Hmin，筛查一天中不满足临界惯量的时段，并计算该时间段内的电网惯量补偿目标ΔH；

步骤4、将各风电场并网导致的电网惯量削弱量作为风电场虚拟惯量的分配依据，根据电网惯量补偿目标ΔH和临界惯量Hmin，得到各风电场虚拟惯量补偿目标Hwf和各风机虚拟惯量补偿目标值Hequ；

步骤5、根据求得的各风机虚拟惯量补偿目标值Hequ,kj，通过实时调整控制参数Kdf,kj，执行虚拟惯量补偿控制策略，即可响应虚拟惯量补偿目标Hequ,kj。

2.根据权利要求1所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：所述步骤1中，计算电网各时段电网惯量H(1)：式(1)中，风电场无虚拟惯性控制特性，H(1)为电网等效惯量；下标1表示风电场处于并网状态；HGi、SGi分别为第i台同步发电机组的惯量、额定容量；Swfj为第j个风电场的额定容量；m、n分别表示同步发电机组和风电场的个数。

3.根据权利要求1所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：所述步骤2中，临界惯量Hmin求解如下：式(9)中，HΔf表示最大频率偏差约束下的系统临界惯量，ΔPmax为功率缺额；fB为基准频率；tmax‑C为最大频率偏差安全值对应的时间；Δfmax‑C为最大频率偏差安全值；

式(12)中，HRoCoF表示最大频率变化率约束下的系统临界惯量，Sb为系统容量，f0为系统初始频率，RoCoFmax‑C为最大频率变化率安全值；

综上可知，电网临界惯量取两者中的较大值，即：

4.根据权利要求1所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：所述步骤3中，在系统惯量不满足临界惯量的时段，电网惯量补偿目标ΔH为：式(16)中，Hwfj表示第j个风电场的等效虚拟惯量。

5.根据权利要求1所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：所述步骤4中，风电场k中各风机虚拟惯量补偿目标值Hequ为：式(25)中，ΔHwfk表示风电场k并网导致的电网惯量削弱量；Hequ,k1、Hequ,k2...Hequ,kL为风电场k中机组1、机组2...机组L的虚拟惯量补偿目标；Hwfk表示风电场k的虚拟惯量补偿目标。

6.根据权利要求1所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：所述步骤5中，通过实时调整控制参数Kdf,kj，执行虚拟惯量补偿控制策略，即可响应虚拟惯量补偿目标Hequ,kj：式(32)中，Kdf,kj为风机惯性控制参数；ωr0表示为转子初始角速度；ωs0表示为系统初始角速度；ωnom为风机额定角频率；Tf为虚拟惯性控制器的滤波时间常数；

2 2

Δ＝(KpT/2HDFIG) ‑2KiT/HDFIG为方程s+KpT/(2HDFIG)s+KiT/(2HDFIG)的判别式；

2

α1，α2，α3为Δ≥0时(s+1/Tf)(s+KpT/(2HDFIG)s+KiT/(2HDFIG))＝0时的三个单根；

K1，K2，K3为对应部分分式的展开系数；

2

α1'，α2'±jβ分别为Δ≤0时(s+1/Tf)(s+KpT/(2HDFIG)s+KiT/(2HDFIG))＝0时的一个单根和一对共轭复根，θ＝∠K2'，K1'和K2'为对应部分分式的展开系数。

7.根据权利要求6所述基于频率安全约束‑惯量削弱分摊的风电场惯量补偿控制方法，其特征在于：当系统发生大扰动时，在惯性响应阶段，各风机根据风电场实时风速和风机惯量补偿目标与虚拟惯性控制增益之间的关系，通过实时调整控制参数Kdf,kj，即可响应虚拟惯量补偿目标Hequ,kj，使风电场虚拟惯量维持在恒定水平。

8.风电场虚拟惯量补偿控制策略,其特征在于：

风机虚拟惯量为：

式(26)中，JDFIG，ωr0，Δωr分别表示为双馈风机固有转动惯量、转子初始角速度和转子2

角速度增量；Δωs表示系统同步角频率增量；ωnom为风机额定角频率；HDFIG＝ω nomJDFIG/2

(2PSN)为风机固有惯性时间常数；

结合式(26)得Hequ的传递函数为：

式(27)中，Kdf，Tf，KpT，KiT分别为虚拟惯性控制器的滤波时间常数、惯性控制增益、速度控制器的比例系数和积分系数；

对式(27)进行拉普拉斯反变换，可得Hequ时域表达式为：由式(28)可知，决定Hequ(t)的参数是控制增益Kdf和风机转子初始角频率ωr0；因此，在惯性响应阶段，各风机可根据实时风速及对应角频率ωr0，通过设置Kdf的大小使风机的虚拟惯量控制为Hequ；

若要模拟出式(25)对应的虚拟惯量Hequ,kj，在执行风机虚拟惯量控制时，则应根据分配到各个风机的补偿目标Hequ,kj反过来确定对应的控制参数Kdf,kj；那么，通过对式(28)进行变换，得到任一风电场k中第j台风机的控制增益Kdf,kj表达式：

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由式(29)知方程s+KpT/(2HDFIG)s+KiT/(2HDFIG)的判别式Δ＝(KpT/2HDFIG) ‑2KiT/HDFIG，以下根据Δ的正负分两种情况讨论：

1)当Δ≥0时：

式(30)中，α1，α2，α3为三个单根，K1，K2，K3为式(29)部分分式的展开系数；

2)当Δ≤0时：

式(31)中，α1'，α2'±jβ分别为一个单根和一对共轭复根；θ＝∠K2'；K1'和K2'为式(29)部分分式的展开系数；

根据式(30)、(31)可得控制参数Kdf,kj表达式为：综上，当系统发生大扰动时，在惯性响应阶段，各风机根据风电场实时风速和风机惯量补偿目标与虚拟惯性控制增益之间的关系，通过实时调整控制参数Kdf,kj，即可响应虚拟惯量补偿目标Hequ,kj，使风电场虚拟惯量维持在恒定水平。