机电学专业双馈风力发电机低电压穿越控制策略之妙仿真演绎其精

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，要求这些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平台上进行了详细的仿真分析，结果表明，该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压条件下正常运行。

1引言

由于DFIG风力发电机组在现代电网中的重要性日益增大，它们必须具备适应各种环境变化的能力，特别是在遇到突如其来的短路故障或其他异常情况时。传统上，由于这些设备占据市场份额较小，其对网络稳定的影响相对有限。但随着它们规模扩大，这种影响变得不可忽视。因此，对于如何提高DFIG在低電壓情況下的性能和可靠性，有关专家学者正在进行深入研究。

目前，一些研究人员提出了两种主要策略来解决这个问题。一种是通过改进变频器控制逻辑来提升系统性能；另一种则是通过硬件保护措施改变DFIG的拓扑结构，以便更好地适应不同类型的网络事件。这两种方法各有千秋，但都有其局限性。本文将重点探讨一种名为定子磁链定向控制（SFO）的技术，该技术对于小幅度跌落具有很好的效果。

2 DFIF 数学模型

图1 描述了双馈感应风力发电机系统结构。

图中所示，我们可以看出DFIF由一系列关键部件构成，其中包括但不限于风轮、变速齿轮箱、双馈式发动机以及相关辅助系统。此外，还有一些辅助设备，如直流侧等待连接至变换器以确保能量流动顺畅。此外，与传统机械不同的之处在于双向可逆专用变频器，使得转子侧与励磁之间存在双向交互，从而实现更加灵活高效的能量管理。