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,本文建立了双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,并采用了定子磁链定向控制(SFO)策略。在Matlab/Simulink软件平台上进行了仿真验证,结果表明,该控制策略可以有效地提高DFIG在低电压条件下的穿越能力。
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,通常会采取直接切除的措施以维护电网稳定。但随着DFIG在电力系统中的比例增大,这种做法可能导致严重的潮流波动和停電问题。因此,如何使DFIG能够在低电压环境下稳定运行成为了研究的焦点。国内外专家学者提出了多种技术方案,其中包括改进变频器控制方法和加装硬件保护设备等两大类。这两种方法各有优缺点,选择使用时需综合考虑。
2 DFIG数学模型
图1展示了一台双馈感应风力发电机系统结构图。该系统主要由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器以及直流侧及变压器等部分构成。在这个系统中,由于转子侧通过双PWM变频器接入,可以实现励磁和转差功率的双向流动。此外,这也使得该系统对网络扰动非常敏感,同时由于其容量限制,对应对故障能力不足,因此需要特殊控制策略来克服这些缺陷。
通过分析DFIG在任意速旋转d-p坐标下的工作状态,我们可以推导出同步速旋转d-p坐标下的矢量方程,以便进行精确的数学建模。此外,还需要考虑到各种实际操作条件,如非理想交流线圈参数、有限速度范围等因素,以确保模型的准确性与可靠性。
3 定子磁链定向控制(SFO)策略
本文采用SFO策略作为一种有效的手段来提升DFIG在低 电压环境下的性能。这一策略旨在通过精细调整磁链方向,使得光伏逆变器能够更好地适应瞬间变化的大型负荷需求,从而保证整个光伏逆变器群能安全、高效地工作,即使是在极端气候条件下也是如此。
4 仿真验证
为了验证SFO策略的有效性,本文利用Matlab/Simulink软件进行了详细的地面级仿真测试。仿真结果显示,在不同程度的大幅度降压情况下,都能成功实现DFIG及其相关设备不受影响,不仅减少了因断开操作引起的一系列后果,还保障了整体能源供应体系更加稳固和可靠。
综上所述,本文提出了一套针对高效并行应用场景设计出的解决方案,该方案基于先进算法,并结合实际工程应用需求,为提高风力发電機組對於網絡動態變化之應用性能提供新的思路与实践途径。此举对于促進綠色能源技術之發展具有重要意义,并为未来节能减排活动奠定坚实基础。