双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其与伺服电机步进电机区别之妙
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风力发电机组在早期阶段其容量较小，因此当发生故障时通常采取直接切除的策略以保证电网稳定。但随着DFIG的规模扩大，其对电网的影响也日益显著。当出现大幅度降低的网络功率和潮流波动时，如果不采取适当措施，将会导致广泛停電现象，这对整个系统的稳定性和恢复能力构成了严重威胁。为了应对这些挑战，学者们提出了多种技术方案，其中包括改进变频器控制方法以及加装硬件保护设备改变拓扑结构。本文重点探讨了基于SFO策略来提高DFIG的抗干扰能力。
DFIG数学模型
图1显示了双馈感应风力发电机系统结构，其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、两个PWM变频器、一系列直流侧并联并串联连接至直流母线，以及一个转换器将两者的输出相连到网络中。在这个系统中，转子侧可以调整出入通量，以便实施励磁及转差功率传输。此外，每个PWM都能独立调节直流母线上的共享元件，从而间接地操控无功和有功输出。这一设计使得DFIG具有高度灵活性，但同时也增加了它对于网络噪声敏感度，使得它需要更高级别的保护措施以抵御突然变化的情况，如网络短路等事件。
通过使用d-q坐标系下的方程，我们可以描述两者之间交互作用，而不考虑实际物理旋转速度。在这种框架下，我们可以推导出同步帧下的DFIG单相输入与单相输出之间关系，以及磁链与角速度相关项，并且利用这些信息来开发一个新的自适应控制算法，该算法旨在优化DFIG性能，同时最大限度减少对外部信号依赖性，以此确保即使是在极端条件下仍然可靠运行。
