双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其直流电机工作原理图的精妙并探讨如何巧妙地应对此挑战

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（LVRT）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，并且引入了定子磁链定向控制(SFO)策略。通过Matlab/Simulink软件进行仿真，我们发现采用这种控制策略可以有效地帮助DFIG在低电压条件下正常运行。

引言

由于DFIG风力发电机组在现代电网中所占的比例逐渐增大，当发生短路故障时，传统的做法是直接将其从网络中切除，以维持网络稳定性。但这种做法会导致网络潮流波动和广泛停電，从而影响整体能源系统的稳定性。此外，每当出现如此问题，需要耗费大量资源来恢复正常运作。这促使学者们致力于研究如何让DFIG能够在低电压环境下自我保护并继续运行。

目前有两种主要策略被提出来解决这个问题。一种方法是在变频器上进行改进以提高其性能；另一种方法则是对拓扑结构进行修改以增加硬件保护措施。每种方法都有其适用范围和优缺点，因此选择使用哪一种取决于具体情况。在本文中，我们将探讨基于SFO策略的一种解决方案，该策略尤其适用于小幅度跌落的情况。

DFIG数学模型

图1展示了一台典型的双馈感应风力发电机系统结构图。该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器以及直流侧与转子侧等部分构成。在这个系统中，转子侧接到一个具有调节能力的双PWM变频器，而直流母线则保持稳定的交流功率输出。此外，这个设计也允许了对无功功率及励磁流量进行精细调节，但同时也使得它对于突然变化的网络环境十分敏感。