机电一体化难学吗我们来看双馈风力发电机低电压穿越控制策略的精彩仿真演示其操作流畅

机电一体化难学吗我们来看双馈风力发电机低电压穿越控制策略的精彩仿真演示其操作流畅

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环境中稳定运行。为了实现这一目标,我们建立了双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,并引入了磁链定向控制策略。在Matlab/Simulink软件中进行了仿真,结果表明,该控制策略能有效地帮助DFIG在低电压故障下安全穿越。

1 引言

一般来说,由于DFIG风力发电机组的容量相对较小,当网络出现故障时,通常会采取直接切除的策略以维持网络稳定。但随着DFIG在系统中的占比不断增加,当网络遭遇大规模降压时,将其直接从网中移除可能导致严重的潮流波动甚至广泛停电,这些都对系统稳定性和恢复能力构成威胁。因此,对于实现低电压穿越的目标和规范要求,学者们提出了多种技术方案,其中两种主要方法包括改进变频器控制[2]和通过硬件保护来改变拓扑结构[3]。本文采用磁链定向控制(SFO)策略,以适应小幅度跌落情况。

2 DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发電機系統結構圖,其中包含風轮、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。通過這個系統,可以實現轉子與網絡之間無功功率與有功功率的雙向流動。此外,這種設計也使得DFIG對於網絡電壓變化非常敏感,因此當電壓下降時需要特殊處理以克服其缺陷。

利用轉子坐標系下的d-p軸進行分析,我們可以推導出同步速旋轉下的DFIG固定磁通圈以及轉子端子的矢量方程(按傳統電機原則)。