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,并且引入了磁链定向控制策略(SFO)。通过在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型,我们发现采用该控制策略可以有效地帮助DFIG在低电压下进行故障穿越。
1 引言
一般来说,由于DFIG风电机组的容量相对较小,当发生故障时,通常会直接切除它们以保护电网。然而,随着DFIG的比例增大,这种做法可能导致严重的问题,如剧烈的潮流波动和大面积停電。这就需要我们研究如何让DFIG在低电压情况下也能稳定运行,以确保整个系统的稳定性。
目前有两种主要的技术方法来实现这个目标。一种是改进变频器控制方法,而另一种是改变DFIG拓扑结构并加装硬件保护设备。每种方法都有其适用范围和优缺点,因此需要根据具体情况选择合适的策略。在本文中,我们将重点探讨使用磁链定向控制(SFO)策略。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发电机系统结构,其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发電機、雙PWM變頻器以及直流侧電容等部件。通过变频器,可以调节转子侧与定子侧之间的交流功率,从而实现对转子及励磁功率双向流动。此外,网侧PWM还能保持直流母线稳定的工作状态。
然而,由于这种结构使得DFIG对电网变化非常敏感,而且由于变频器容量有限,其对于应对故障能力也有所限制。在这种情况下,就需要采用特殊的控制策略来克服这些缺点。本文将详细介绍如何通过建立完整数学模型并采用SFO策略,在Matlab/Simulink软件中进行模拟,以验证其效果。