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，要求机组具备强大的低电压穿越能力。为了实现这一目标，本文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。在Matlab/Simulink环境中进行仿真，结果表明，该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压故障条件下安全运行。
1 引言
一般来说，由于DFIG风力发电机组的容量相对较小，当发生故障时通常采取直接切除的策略，以维护电网稳定。然而，随着DFIG在电力系统中的比例逐渐增大，当出现急剧降低的网络電壓时，如果不采取适当措施，将导致严重的潮流波动甚至引起广泛停電，这对整个系统稳定性和恢复工作造成巨大影响[1]。针对此类问题，国内外专家学者提出了多种技术方案，如改进变频器控制方法[2]或加装硬件保护设备改变拓扑结构[3]。本文基于SFO策略，为适应小幅度跌落情况提供了一种可行解决方案。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发动机系统架构，其中包含风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器以及直流侧和交流侧等关键部分。在该体系中，通过变压器将转子侧并入至网络，同时采用双向可逆专用变频器来实现励磁与转差功率之间的双向流动。此外，对于保持直流母线稳定的有利作用，以及为无功功率提供间接控制功能都得到了体现[4][5]。然而，由于其敏感性和有限容量，使得在面临低電壓故障时需要特别设计合理之防御手段。本文旨在提出一套优化后的SFO算法，以克服上述缺点。
通过利用d-p坐标下的矢量方程，我们可以推导出同步旋转轴下的定子及转子的矢量方程。这一过程涉及到坐标轴变化原理，其精确计算对于理解DFIG行为至关重要。此外，该模型还需考虑到实际操作中的各种因素，如效率损失、阻尼等，以便更准确地反映实际情况。此次研究首先建立了一个全面的数学模型，然后使用Matlab/Simulink软件进行模拟测试以验证其性能和实用性，最终证明该方法有效提升了DFIG能否承受极端状况下的高效运行能力，从而促进了整个能源供应体系更加稳固和可靠。
