电气工程师巧妙操控双馈风力发电机低电压穿越策略精湛仿真逼真
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在遇到低电压故障时保持稳定运行。
1 引言
一般来说，DFIG风力发电机组由于容量较小，在电网中通常不占据主导地位，因此当发生故障时，为了保护整体网络稳定，一般采取直接切除风力发电机的措施。但随着其在系统中的比例逐渐增大，这种做法可能会导致严重的后果，如网络潮流波动、甚至停電等问题。这就提出了一个重要问题，即如何使得DFIG能在低电压环境下保持稳定的运行，以确保整个系统的安全和高效运作。
针对这个问题，国内外专家学者提出了多种解决方案，其中包括改进变频器控制方法以及加装硬件保护设备以改变拓扑结构。两种方法各有优势，但也存在局限性。此外，还有一些研究尝试利用软开关技术来提高转换效率和可靠性。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发電機系統架構。這個系統由風轮、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部分組成。在這個系統中，發電機通過變壓器直接連接到網絡，而轉子則與對轉子電流頻率、相位和幅值都可以調節的雙PWM變頻器相連，這樣就實現了雙向可逆功率輸出。此外網絡端PWM可以維持直流母線壓力的穩定，而轉子端PWM則可以間接控制定子的有功和無功功率輸出。
然而，由於這種設計導致風力發電機對於網絡動態非常敏感，並且因為它們的小型化設計，它們對於應對故障時情況不夠強大，所以當面臨較大的降壓時需要使用特定的控制策略來克服這些缺陷。本文將會探討如何通過優化DFIG的性能，以適應更為挑戰性的運行條件，並確保其能夠在任何情況下提供穩定的運行能力。
3 定子磁链定向控制(SFO)策略
4 结论与展望
本文提出了一种基于SFO策略的双馈异步发电机（DFIG）低电压穿越控制方法，并通过Matlab/Simulink软件进行了模拟验证。结果显示，该方法有效地提高了DFIG对低额外负荷条件下的抗干扰能力，并保证了系统稳态操作性能。本研究为实现更高效、高可靠的大规模并网风力发 电机群提供了一种新的思路，对于未来智能输送技术领域具有重要意义。此外，本研究还为其他类似应用提供了解决方案，为相关领域贡献新见解。
