什么是电机双馈风力发电机低电压穿越控制策略之妙仿真演绎其精

什么是电机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风力发电机组的容量相对较小,当发生故障时,通常会采取直接切除的措施以维持电网稳定。但随着其在电力系统中的比例不断增大,这种做法可能导致严重的问题,如剧烈的潮流波动和大面积停電。因此,对于实现低电压穿越,有必要提出新的技术方法。本文将探讨两种主要的实现策略,即改进变频器控制方法和加装硬件保护设备改变拓扑结构。此外,本文还将重点介绍一种针对小幅度跌落情况的SFO策略。

DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发电机系统结构,该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器、直流侧 电容及变压器等部分构成。在这个系统中,DFIG的转子侧通过变频器与直流母线连接,而网侧PWM则用于保持直流母线的稳定性。此外,这种设计使得DFIG具有很高灵活性,可以进行功率调节,但同时也使其对网络故障更加敏感。

通过分析DFIG在d-p坐标下的行为,我们可以推导出同步速旋转下的矢量方程。这一方程描述了如何根据输入信号来调整输出功率,以确保系统运行效率最大化并且能够抵御网络上的干扰。在实际应用中,这些方程是非常重要,因为它们决定了如何优化能源利用并减少对基础设施造成影响。