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条件下进行穿越。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，并采用定子磁链定向控制（SFO）策略。在Matlab/Simulink软件中进行仿真，结果表明该控制策略能够有效地帮助DFIG在低电压故障情况下正常运行。
1 引言
一般来说，由于DFIG风力发电机组占比较小，当出现故障时，通常采取直接切除的措施来维护电网稳定。但随着其容量的增加，这种做法可能会导致严重的问题，如潮流波动和大面积停電。因此，提高DFIG在低电压环境下的穿越能力已成为研究重点。目前，有两种主要的技术方法：一种是改进变频器控制；另一种是通过硬件保护改变拓扑结构。这两种方法各有优缺点，因此需要根据具体情况选择合适的策略。在本文中，我们将采用定子磁链定向控制（SFO）策略，以应对小幅度跌落的情况。
2 DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发电机系统的结构，其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发电机、双PWM变频器、直流侧电容及变压器等部分。这个系统允许通过变频器实现转子侧到转子的双向能量流动，同时保持直流母线稳定的网侧PWM。此外，它也使得DFIG对网络环境非常敏感，因为它可以被轻易影响，而且由于其较小的功率输出，对于高强度网络事件反应不够灵活。因此，在低电子穿越方面需要特殊处理。
通过将 DF IG 在任意速率旋转d-p坐标系下的状态方程推导出同步速率旋转d-p坐标系下的矢量方程以确定磁链和速度为参考轴，我们可以获得两个相对于固定轴方向移动且与之互补关系的一组矢量方程：
[ \frac{di_d}{dt} = \omega_s i_q + \frac{v_d - R_i i_d}{L_d} \
\frac{di_q}{dt} = -\omega_s i_d + \frac{v_q - R_i i_q}{L_q} \
\frac{de_{q0}}{dt} = -\omega_s e_{q0} + \frac{-R_0 e_{q0}}{\sigma L_0} \
[ v_sd = R_isd + L_di d/dt \
v_sq = R_isq + L_di q/dt \
[ T_e = 3P [e_qs (i_sd - i_rq) ]
其中(i_d) 和 (i_q) 分别表示纵坐标上的磁通流量，而 (e_{qs}) 表示横坐标上的励磁场强度;(T_e) 是产生的矩.]
