双馈风力发电机与无刷电机相结合的低电压穿越控制艺术策略之精妙如行云流水仿真之细致如剔透玉石
导语：随着风力发电机组在电网中的市场份额持续增长，低电压穿越（LVRT）能力已成为保障电网稳定运行的关键因素。为了提升双馈异步发电机（DFIG）的抗故障性能，本文首先建立了DFIG的数学模型，然后引入了定子磁链定向控制（SFO）策略，并通过Matlab/Simulink进行了详尽的仿真验证。结果表明，采用SFO控制策略可显著提高DFIG在低电压故障条件下的穿越能力。
1引言
当前，随着风力发电机组容量在全球能源结构中逐渐增大，它们对于能有效应对并恢复到正常运行状态的能力提出了更高要求。当发生短路或其他类型的故障时，能够快速恢复至预定义的低電壓水平是确保系统稳定的关键。在这种背景下，无刷双馈异步发电机（DFIG）作为一种常见且灵活的变流器设计，其实现高效、安全和可靠地连接风力发电机与输送给变频器输出功率到直流侧变得尤为重要。
2 DF IG 数学模型
图1显示了一种典型的无刷双馈感应风力发动机系统结构，该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发动机会、两级PWM转换器及直流侧存储设备等部分构成。在该系统中，无刷技术使得转子励磁不再依赖于外部供电，而是通过内部励磁回路自动生成所需励磁场，从而减少了维护需求和成本。此外，由于无刷设计可以避免过载和热损失，因此它对于高速运作环境提供了更好的适应性。
然而，无论其优点如何，在实际应用中，当遭遇突如其来的短路或其他形式的事故时，双馈异步发动机会面临严峻挑战，因为它必须能够迅速响应并调整自身以保护自身免受损害，同时保持对网络负荷平衡。这就需要一个智能、高效且具有良好抗干扰性的控制策略，以确保在各种操作条件下都能提供最佳性能。本文旨在探讨利用定子磁链定向控制(SFO)来提升无刷双馈感应风力发动机在低功率情况下的表现，并通过MATLAB/SIMULINK模拟验证其有效性。
