双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真其电机原理与结构的精妙

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,本文首先建立了双馈异步发电机(DFIG)的数学模型,并且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,我们验证了该控制策略的有效性,证明它能够帮助DFIG顺利穿越低电压故障。

1 引言

一般来说,由于DFIG风电机组在传统情况下所占比例较小,当出现电网故障时,通常会采取直接切除的策略,以保证电网的稳定。但随着DFIG风力发电机组容量在系统中的增大,这种做法可能导致严重的问题,如对潮流波动和停電造成影响。在这种背景下,实现低電壓穿越成为了一项迫切需求。

2 DFIG数学模型

图1显示了双馈感应风力发電機系統的结构。這個系統由風轮、变速齿轮箱、双馈式發電機、雙PWM變頻器、直流侧電容及變壓器等部分組成。圖中DFIG轉子側通過雙PWM變頻器與網絡相連,而直流母線則維持著一致的電壓。此外,這種設計使得DFIG對於網絡狀態非常敏感,因此當發生短路時為保護网络而將其從網絡中移除會導致問題增加。

3 定子磁链定向控制(SFO)策略

为了克服这些问题,我们提出了一种基于SFO技术的解决方案。这一方法通过精确控制转子的磁链,从而优化了能量转换过程,并提高了系统整体效率。此外,它还可以减少对网络状态变化的敏感度,使得当发生短路或其他异常情况时,可以更好地保护网络并保持稳定的运行。

4 仿真结果与分析

我们使用Matlab/Simulink软件进行模拟测试,以评估SFO策略对防御极端条件下的性能。本次测试结果表明,该方法能够有效地保护系统免受极端条件(如低压)下的损害,同时也能保证系统的一致性和可靠性。在实际应用中,这将有助于提高整个能源供应体系的可靠性和韧性。

综上所述,本文提出了一个基于SFO技术的人工智能算法,该算法可以显著提高DSIFG设备在面临极端气候条件下的性能和安全性的同时,也为未来研究提供了一种新的思路。

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