双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真验证其有效性同时详细列出电机型号及参数对照表以供参考
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,并且引入了定子磁链定向控制(SFO)策略。通过在Matlab/Simulink软件中进行仿真,我们验证了该控制策略的有效性。
1 引言
一般来说,由于DFIG风电机组在电网中的占比相对较小,因此当发生故障时,通常采取直接切除的策略。但随着DFIG的容量增大,这种做法可能会导致严重的问题,如影响电网的稳定和恢复。此外,一些专家提出了一系列技术方法来实现低电压穿越,其中包括改进变频器控制和加装硬件保护设备等。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发電機系統结构。这个系统主要由風輪、變速齒轮箱、雙馈式發電機、雙PWM變頻器以及直流側電容等部分構成。在這個系統中,定子侧通過變壓器直接連接到電網,而轉子侧則與對轉子電流頻率、相位和幅值都可調節的雙PWM變頻器相連接。然而,這種設計也使得DFIG對於電網波動非常敏感,因此當發生故障時需要採用特殊控制策略以克服其缺陷。
3 定子磁链定向控制(SFO)策略
通過將DFIG兩相任意速旋轉d-p坐標下的電壓和磁鏈方程,以定子的座標軸為參考系,可以推導出同步速旋轉d-p坐標下DFIG定的及轉子的矢量方程。這些方程描述了發電機在不同狀態下的運行特性,並且是實現SFO策略的基礎。此外,本文還詳細列出了各種相關參數及參照表,以供研究者進行進一步研究或應用分析。