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,并引入了定子磁链定向控制(SFO)策略。通过在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型,结果表明采用该控制策略能够有效地实现DFIG的低电压故障穿越。
引言
一般来说,由于DFIG风力发电机组在电网中所占比例相对较小,当发生故障时通常采取直接切除其操作,以保证电网稳定。但随着DFIG风力发电机组装置容量增大,这种做法可能导致严重的后果,如影响到整个系统的稳定性和恢复工作。在这种情况下,对于实现低電壓穿越并符合规范要求,学者们提出了多种技术方法,其中两种主要策略是改进变频器控制或增加硬件保护设备改变拓扑结构。本文基于上述背景,将重点探讨采用定子磁链定向控制(SFO)策略来应对此类问题。
DFIG数学模型
图1显示了双馈感应风力发动机系统结构,该系统由一系列关键部件构成,包括但不限于风轮、变速齿轮箱、双馈式发动机、双PWM变频器及直流侧等。通过这些部件,可以实现转子的二次谐波励磁与转差功率之间的高效交换。此外,在这套系统中,还有网络侧和转子侧两个独立可控PWM模块,它们可以分别调整直流母线上的直流母线压力,并间接调节无功功率和有功功率。
然而,由于这种设计使得DFIG对网络状态变化特别敏感,以及由于变频器容量有限,其对于网络故障响应能力相对较弱,因此当面临突降的情况时,我们需要实施适当的控制措施以克服这些缺点。这就是本文要探讨的问题,即如何利用SFO策略来提高DFIG在低電壓条件下的性能。