双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其精确性电机型号大全展示其多样性

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软件中进行仿真，结果表明，该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压环境下稳定运行。

1 引言

由于DFIG风力发电机组在现代电网中的重要性逐渐增大，它们在面对突然降低的系统频率或短路故障时，需要能够承受较大的动态扰动并保持稳定的运行。传统上，当发生大规模的故障时，通常会选择直接切除这些设备以保护整个网络。但这种做法可能导致严重的问题，如潮流波动、停电扩散等，这些问题对整体的能量供应和系统稳定性都造成了负面影响。

针对这一挑战，一些专家提出了多种技术手段来提高DFIG在低电压条件下的性能。此外，还有一些研究者提出了一系列改进变频器控制方法以及硬件保护方案，以应对不同程度的系统脆弱性。然而，每种方法都有其适用范围和局限性，因此需要根据具体情况选择合适的策略。本文将重点探讨一种基于定子磁链定向控制（SFO）的解决方案，以此来提升DFIG在遭遇极端环境下的表现。

2 DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发電機系統結構，其中包括風轮、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主要部件。這種設計使得轉子側通過輸出具有可調節頻率、相位和幅度之間逆轉子的雙向可逆專用變頻器來實現励磁功率與轉差功率之間的兩向流量。此外，這種設計也允許網絡側PWM維持直流母線電壓穩定，而轉子側PWM則可以間接對於網絡侧有功與無功功率進行調節[4][5]。

然而，由于这个结构设计，使得DFIG对于网络变化特别敏感，而且由于变频器容量限制，在面临突如其来的网络故障时，其应对能力有限。这就迫切需要通过某种特定的控制策略来克服这些缺点。在本文中，我们将详细介绍如何利用SFO技术为DFIG提供更强大的抗干扰能力，从而确保其能顺利地工作，即使是在极端低温条件下也能正常运行。