电机的工作原理详解双馈风力发电机低电压穿越控制策略与仿真犹如天籁之音般和谐融合
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，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软件进行了仿真验证。结果表明，SFO策略有助于DFIG在低电压条件下有效地穿越故障。
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，通常会采取直接切除的措施以维持电网稳定。但随着其在电力系统中的比例不断增大，这种做法可能导致严重的问题，如剧烈的潮流波动和大面积停電。因此，对于实现低电压穿越，有必要提出新的技术方法。本文将探讨两种主要的实现策略，即改进变频器控制方法和加装硬件保护设备改变拓扑结构。此外，本文还将重点介绍一种针对小幅度跌落情况的SFO策略。
DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发电机系统结构，该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器、直流侧 电容及变压器等部分构成。在该系统中，转子侧通过双PWM变频器与直流母线连接，可以实现励磁及转差功率的双向流动。此外，网侧PWM可以保持直流母线稳定，而转子侧PWM则可间接控制定子侧有功和无功功率。
然而，由于这种结构使得DFIG对电子网络敏感且具有较弱应对能力，所以当遇到较大的跌落时需要采用相应的控制策略。这是通过推导出同步速旋转d-p坐标下的DFIG 定、转子 电压及磁链矢量方程来完成的。这些方程基于坐标变换原理，以定子坐标轴为参考系，可以描述两相任意速旋转下的状态。在本文中，我们将详细介绍如何应用这些方程并结合SFO策略来提高DFIG在低气候条件下的性能。
