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，要求机组具备较强的低电压穿越能力。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，并引入了定子磁链定向控制（SFO）策略。通过在Matlab/Simulink软件中建立仿真模型，结果表明采用该控制策略能够有效地实现DFIG的低电压故障穿越。
引言
一般来说，由于DFIG风力发电机组在电网中所占比例相对较小，当发生故障时通常采取直接切除其操作，以保证电网稳定。但随着DFIG风力发电机组装置容量增大，这种做法可能导致严重的后果，如影响到整个系统的稳定性和恢复工作。在这种情况下，对于实现低電壓穿越而不影响整体電網運行是当前研究的一个重要方向。
目前对于DFIG实现低電壓穿越有两种主要策略。一种是改进变频器控制方法，一种则是在原有基础上加装硬件保护设备改变拓扑结构。每一种方法都有其适用范围和优缺点，因此需要根据实际情况进行选择。在本文中，我们将采用定子磁链定向控制（SFO）策略来处理这个问题。
DFIG数学模型
图1展示了双馈感应风力发动机系统结构，其中包括风轮、变速齿轮箱、双馈式发动机会、双PWM变频器、直流侧并联储存装置以及变压器等部分。这些构件共同作用，使得转子侧可以接收到对转子功率频率、相位和幅度都可调节的双向可逆专用变频器，而这又进一步使得网络侧与直流母线之间保持稳定的交流同步。这一设计虽然提高了效率，但也使得它对网络波动非常敏感且响应能力有限，因此当遇到突如其来的降压事件时，必须采取特殊措施以确保安全运行。本文旨在探讨如何通过特殊的控制技术来克服这一限制，从而使得DFIG能够承受更大的负荷变化而不会出现过载或损坏的情况。
利用DQ坐标系下的方程，可以推导出以下矢量方程：
[ \begin{aligned} v_{ds} &= r_s i_{ds} + L_s \frac{di_{ds}}{dt} - \omega_L L_s i_{qs}, \ v_{qs} &= r_s i_{qs} + L_s \frac{di_{qs}}{dt} + \omega_L (L_s i_{ds}) \ 0 &= P_m - P_e, \ 0 &= Q_m - Q_e, \ T_e = T_d + T_l, \ e_q^* = e_q^{ref}. \end{aligned}]
其中(v)为线圈端 voltage,(i)为线圈端 current,(\omega_L)为旋转角速度，(r_s)和(L_s)分别表示绕组内阻抗和自感。
为了验证这些理论公式，我们使用MATLAB/SIMULINK软件建立了一个基于以上参数设定的模拟环境。在此环境下，我们测试了一系列不同的场景，以评估我们的新算法性能，并与传统方法进行比较。此外，还分析了一些潜在的问题，比如如何优化参数以获得最佳效果，以及如何扩展算法以适用于更多类型的应用。
总之，本文提供了一种新的视角来理解并解决具有挑战性的负载变化问题，同时还提供了一套实用的工具来帮助工程师设计更加耐久、高效且经济可行性的工业设备。这项研究对于未来发展具有重要意义，因为它能促进技术创新并减少成本，为消费者带去更好的服务质量。
关键词：Low Voltage Ride Through(LVRT), Doubly Fed Induction Generator (DFIG), Synchronous Frame Orientation(SFO) control strategy
