双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其交流电机工作原理简述并探讨如何巧妙地应对这一挑战

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，然后采用定子磁链定向控制(SFO)策略，并在Matlab／Simulink软件中进行了仿真验证。结果表明，通过这种控制策略，可以有效地帮助DFIG在低电压条件下正常运行。

1引言

由于DFIG风力发电机组的容量增大，它们在保护系统稳定的过程中扮演着越来越重要的角色。当出现故障，如突然的电网降压时，如果不采取适当措施，可能会导致严重的问题，比如大量停电和恢复难度加大。因此，对于提高DFIG对低电压环境下的适应性至关重要。

目前，一些研究者提出了几种不同的技术方案来解决这个问题，其中包括改进变频器控制方法和增加硬件保护设备以改变拓扑结构。这两种方法各有优势，但也存在局限性。在本文中，我们将重点探讨一种名为定子磁链定向控制(SFO)的策略，该策略对于小幅度跌落情况尤其有效。

2 DF IG数学模型

图1展示了双馈感应风力发动机系统的结构图，这个系统主要由风轮、变速箱、双馈式发动机、双PWM变频器以及直流侧和交流侧等部分构成。在这个系统中，通过变频器可以实现转子侧到网络侧功率流动，同时保持直流母线稳定。此外，由于这种设计使得DFIG对网络波动非常敏感，因此需要实施特殊控制策略以提高其抗干扰能力。

利用坐标转换原理，可以推导出同步速旋转d-p坐标系下的DFIG定、转子状态方程，以此作为分析基础。