电动机工作原理是什么探索双馈风力发电机低电压穿越控制策略与仿真之谜

电动机工作原理是什么探索双馈风力发电机低电压穿越控制策略与仿真之谜

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,要求机组具备较强的低电压穿越能力。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,并采用定子磁链定向控制(SFO)策略。在Matlab/Simulink环境下进行仿真验证,结果表明,该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压条件下正常运行。

1 引言

一般而言,由于DFIG风力发电机组在早期阶段所占比重较小,当发生故障时通常会采取直接断开连接以保证电网稳定。但随着其容量的增加,在大规模集成到电力系统中后,直接断开可能引起严重的潮流波动和停電问题,因此研究如何使DFIG能在低电压情况下继续运作成为当前研究的热点。国际上已经有多种技术方法被提出,其中包括对变频器控制策略的改进以及硬件保护措施,但每种方法都有其适用范围和局限性。本文主要探讨利用定子磁链定向控制来提高DFIG对低电压穿越能力。

2 DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发電機系統架構,該系統由風輪、變速齒輪箱、雙馈式發電機、雙PWM變頻器、直流側電容及變壓器等部分組成。通過這種設計,可以實現轉子的負載與發電機間無功功率之間的調節,並且可以保持直流母線壓力的穩定。此外,這種設計也使得發電機對於網絡中的故障更加敏感,因此需要特殊的手段來應對此類情況。

通过將 DF IG 在任意速率旋转 d-p 坐标下的 电压 和 磁链方程,以 定子坐标轴为参考系,我们可以推导出同步速率旋转 d-p 坐标下的 DF IG 定态和 转子 的 电压 及 磁链矢量方程。这一过程涉及复杂的数学计算和物理模型建立,但对于理解并优化 DF IG 控制至关重要。