机电一体化大专出来都去干嘛了双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其妙趣横生

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软件中进行仿真,我们发现该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压条件下正常运行。

1 引言

一般来说,由于DFIG风力发电机组在过去通常占据着较小的比重,因此当出现故障时,为了保护电网稳定性,一般会采取直接切除风力发电机的措施。但随着DFIG装机容量的增加,这种做法可能导致严重的问题,如大面积停電等。因此,对于如何使DFIG能在低电压情况下保持稳定的运行成为研究的一个热点问题。

目前,在解决这个问题上,有两种主要的技术方法。一种是对变频器控制策略进行优化;另一种是通过硬件保护设备改变DFIG系统结构。这两种方法各有其适用范围和优势,但都有不足之处。在本文中,我们将采用定子磁链定向控制(SFO)来解决这一问题。

2 DFIG数学模型

图1展示了双馈感应风力发动机系统结构,该系统由多个关键部件构成,其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发动机会、双PWM变频器以及直流侧和交流侧相互连接的部分。本文将基于此模型来分析并设计出适合低电压环境下的控制策略。

通过对转子坐标系下的转子和励磁通量方程,以及考虑到网络效应对双馈异步马达性能影响的一系列改进项,我们得到了同步旋转坐标系下的转子的矢量方程。这一理论基础对于理解并优化我们的SFO策略至关重要。

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