风力发电机组双馈异步发电机的分析、建模和控制（DFIG）

资 源 简 介

风力发电机组双馈异步发电机的分析、建模和控制（DFIG）

详 情 说 明

双馈异步发电机（DFIG）在现代风力发电系统中扮演着核心角色，其独特的转子侧变流器设计使其具备优异的并网性能和灵活的控制能力。以下是DFIG在风力发电中的关键技术分析：

结构与工作原理 DFIG的定子直接连接电网，转子通过背靠背变流器实现能量双向流动。通过调节转子电流的频率和相位，可在风速变化时保持定子输出频率恒定，实现宽转速范围内的最大功率追踪（MPPT）。

动态建模要点 坐标系变换：采用d-q同步旋转坐标系简化模型，将时变参数转化为常系数方程。 磁链方程：需同时考虑定转子磁链耦合效应，推导电压、电流与转矩的关联关系。 功率解耦：通过矢量控制实现有功（转矩）和无功（励磁）的独立调节。

核心控制策略 转子侧控制：以转速或功率为外环，电流为内环的级联控制，确保最大风能捕获。 电网侧控制：维持直流母线电压稳定，并调节网侧无功功率。 低电压穿越（LVRT）：通过Crowbar电路或改进控制算法增强故障期间的不脱网能力。

仿真实现关键 需整合气动模型、传动链柔性、变流器开关特性等，并通过PWM调制验证控制算法的动态响应。典型场景包括风速阶跃变化、电网电压跌落等工况测试。

DFIG的精细化建模与先进控制算法（如模糊PID、模型预测控制）结合，可进一步提升风电场并网稳定性与发电效率。