电机的基本工作原理与双馈风力发电机低电压穿越控制策略相比仿真技术在优化设计中扮演着至关重要的角色

电机的基本工作原理与双馈风力发电机低电压穿越控制策略相比仿真技术在优化设计中扮演着至关重要的角色

导语:随着风力发电机组在电网中的比例不断增长,当发生短路故障时,要求机组能够在低电压状态下进行穿越。为了实现这一目标,本文首先建立了双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,然后采用定子磁链定向控制(SFO)策略,并通过Matlab/Simulink软件进行了仿真。结果表明,该控制策略能有效地帮助DFIG在低电压条件下穿越故障。

1 引言

一般来说,由于DFIG风力发电机组的容量相对较小,当发生故障时,通常会选择直接切除以保证电网稳定。但随着其在电力系统中的比例逐渐增大,这种做法可能导致严重的潮流波动和停電问题。因此,如何使DFIG能够实现低电压故障穿越成为了研究的焦点。

2 DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发電機系統的结构,其中包括風輪、變速齒輪箱、雙馈式發電機、雙PWM變頻器以及直流側與網絡側之間的交接部分。在這個系統中,轉子側通過雙PWM變頻器與網絡同步,而網絡侧則負責維持直流母線電壓穩定。此外,這種設計也使得DFIG對於網絡電壓非常敏感,因此當遇到降壓時需要採用特殊控制策略來克服其缺陷。

3 定子磁链定向控制(SFO)策略

為了解決這些問題,本文提出了一種名為“磁链指令”或“磁链方向”的方法,它通過調整轉子的磁场來實現功率輸出的調節,並且可以應對不同的運行狀態。這種方法不僅可以提高效率,而且還可以實現更好的動態響應能力。

此外,這種技術還可以用於減少發生事故時對於儲存設備造成損害,因為它允許將儲存設備從過載狀態中解放出來,以便進行必要的心理測試。

總結而言,這一方法是一個非常有前景的技術,可以幫助我們更好地管理我們日益增加的人口和經濟活動,並確保我們能夠安全可靠地提供能源。

4 模擬結果分析

本文最後使用Simulink軟件進行模擬,以驗證所提出的SFO策略是否有效果。在模擬過程中,我們設置了一系列不同的工作點,並比較了不同參數下的性能。我們發現在所有情況下,都能夠獲得滿意的情況,即即使是在極端條件下,也能夠保持良好的穩定性和效率。

總體而言,本文提供了一個新的見解,使得我們可以更好地理解並應用SFO技術至各類風力發電機組上,以及其他類型的一般化自動化系統上。此外,本文也展示了如何將複雜的物理原理轉化為簡潔易懂的一般化算法,使其廣泛適用於多種應用領域。