随着化石能源的日益枯竭以及温室气体导致的气候变化问题逐渐严重,以风力发电为代表的新能源由于其环保性、可持续性等若干优点,已成为未来能源发展趋势的风向标,然而,风电机组出力的随机性与波动性导致电源功率的扰动增大,给电力系统中自动发电控制(Auto Generation Control,AGC)带来一系列挑战与问题。在过去,风电场只作为“负”的负荷处理,AGC通过按计划调节电源出力以平抑负荷扰动。而随着风电渗透率的不断增加,单独依靠传统电源的旋转备用难以有效地抑制大规模风电的功率波动,因此,探索风电场参与AGC控制新方法具有重要的实际意义。首先,针对现有研究中风电机组限功率控制存在滞后效应等问题,本文从机组层面出发,改进了一种基于自重置积分器并考虑参与电网二次调频的风电机组全风速限功率控制。为了达到要求的限功率水平,该方案优先通过调整电磁转矩控制风轮机转速,并且在必要时再调节桨距角限制功率输出,优化了桨距角伺服机构的运行工况;通过引入AGC控制信号,风电机组将上述备用容量转化为有功支撑,从而实现了特定条件下其对AGC的主动响应。仿真结果表明,所提策略有效地消除上述滞后效应的不利影响,实现了限功率运行与参与电网二次调频的有机结合。其次,以改进的4机2区域系统为例,本文采用定频率-联络线功率偏差控制模式作为两区域电网的负荷频率控制配合策略,并进一步搭建了计及风力发电的AGC三层控制模型。最后,基于以上研究,本文设计了一种计及风力发电的AGC协调策略。在考虑风电场有功备用能力的前提下,该策略计算区域控制偏差(Area Control Error,ACE)并参照ACE的4个控制区域选择配置发电机组的行为,通过设定不同的参与因子协调风电机组与同步发电机之间的有功出力,从而实现特定条件下优先调用风力发电参与电网二次调频。仿真结果表明,所提策略有效地降低同步发电机的有功增量,并且持续地分担同步发电机的二次调频压力,促进了风力发电的消纳。