电机基础知识入门双馈风力发电机低电压穿越控制策略仿真与实践并重

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,SFO策略有助于DFIG在低电压条件下有效地穿越故障。

引言:一般来说,由于DFIG风力发电机组的容量相对较小,当发生故障时,通常会采取直接切除的措施以维持电网稳定。但随着其在电力系统中的比例不断增大,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。因此,对于实现低电压穿越,有必要提出新的技术方法。本文将探讨两种主要的实现策略,即改进变频器控制和加装硬件保护设备,以及基于这些方法的一些优缺点。

DFIG数学模型

图1显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、直流侧電容及變壓器等部分。该系统具有灵活的转子侧控制能力,可以通过双向可逆专用变频器来调节转子的频率、相位和幅值。此外,网侧PWM可以保持直流母线的稳定,而转子侧PWM则可以间接控制无功功率。此结构虽然灵活,但也使得DFIG对网络变化非常敏感,因此需要适当的控制策略来克服其不足。

通过分析DFIG在任意速旋转d-p坐标下的行为,我们可以推导出同步速旋转d-p坐标下的矢量方程,以便进行精确计算。在实际应用中,我们需要考虑到网络环境变化以及其他因素,以确保最佳性能。此外,本文还将探讨如何结合现有的技术手段来提高DSG系统对于网络弱点的手段,从而更好地为未来能源市场提供支持。

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