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状态下进行穿越。为了实现这一目标，我们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软件中模拟这项技术的效果，结果表明该控制策略有助于DFIG在低电压情况下稳定运行。
1 引言
一般来说，由于DFIG风力发电机组的规模相对较小，当电网出现故障时，通常会选择直接切断其连接以维持网络稳定性。但随着这些机组容量的增加，它们对于电网稳定的影响也日益显著。当网络突然跌落至极端低水平时，将它们从系统中移除可能导致流线波动和广泛停電，这些问题严重损害了整个系统的稳定性和恢复能力。针对此类挑战，学者们提出了多种解决方案，其中两大主要方法包括变频器控制改进和硬件保护装置安装。前者适用于轻度跌落，而后者则更适合应对剧烈跌落。这两种方法各有优势与局限，因此应用时需谨慎考虑。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发电机系统结构，该系统由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器、直流侧DC母线及变压器等部分构成。我们通过分析这个结构，可以看出它提供了一定的灵活性，但同时也使得它对于网络波动更加敏感。此外，由于转子侧PWM可间接调节无功功率，使得这种设计提高了能效但降低了对瞬态事件响应能力。
利用坐标转换原理，我们可以推导出同步速旋转d-p坐标下的DFIG定子和转子的矢量方程，以确保计算准确性。此外，我们还需考虑到实际应用中的非理想因素，如参数不确定性以及环境干扰等，以便更好地理解模型行为并优化其性能。
3 定子磁链定向控制(SFO)策略
为了克服上述限制，本文采用一种称为“磁链方向”(SFO)的新型控制策略，该方法旨在最大程度地减少对网络变化的反应时间，从而增强其抗干扰能力。在仿真过程中，我们发现SFO能够有效地提升DFIG在极端条件下的表现，使其能够安全且高效地工作，即使是在网络出现剧烈波动的情况下也是如此。
