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,然后采用定子磁链定向控制(SFO)策略,并通过Matlab/Simulink软件进行了仿真验证。结果表明,该控制策略可以有效地帮助DFIG在低电压条件下穿越故障。
1引言
一般而言,由于DFIG风力发电机组在早期阶段其容量较小,因此当发生故障时,通常会直接将其从电网中切除,以维持電網電壓的稳定。但随着DFIG风力发电机组的容量逐渐增大,其对電網的影响也日益显著。当電網發生急剧降压時,如果不采取适当措施,将可能导致严重的潮流波动和停電问题,这些都对 電力系統 的稳定性产生了重大威胁。
针对这类问题,国际上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增加硬件保护设备来改变DFIG的拓扑结构。本文基于实际情况,选择采用定子磁链定向控制(SFO)策略,以应对轻度至中等程度的 电网跌落情况。
2 DFIF 数学模型
图1 描述了双馈感应风力发电机系统结构,它主要由风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器及直流侧相连并入网络等部分构成。在这个系统中,转子侧接到具有调节转子频率、相位和幅值可控能力的双PWM变频器上,而直流母线则通过保持恒定的直流母线功率来保持网络负载平衡。此外,对于这种设计,它使得DFIF非常敏感于网络变化,但同时由于它带来的灵活性,使得它成为一个有潜力的解决方案。
为了克服这些缺点,我们需要使用新的技术手段,比如利用坐标变换原理,可以推导出同步速旋转d-p坐标下 DFIF 定子和转子的矢量方程,这些方程描述了它们在不同速度下的行为,并且提供了一种理解它们如何响应各种条件变化的手段。