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直驱式永磁风机作为风力发电的主流机型之一,其并网控制策略直接影响系统的稳定性和发电效率。两种典型的控制方法分别为矢量控制和直接功率控制,它们都能通过MATLAB仿真验证性能差异。
矢量控制采用双闭环结构,通过解耦d-q轴电流实现对转矩和磁链的独立调节。外环通常采用功率或转速控制生成电流参考值,内环通过PI调节器跟踪电流指令。该方法动态响应快,但依赖电机参数准确性。
直接功率控制省去了电流环,通过查表或滞环比较直接生成PWM信号。其优势在于结构简单、鲁棒性强,但存在开关频率不固定的缺点。MATLAB仿真中可观察到两种方法在电网电压突变时的不同响应特性:矢量控制呈现平滑过渡,而直接功率控制会出现瞬时功率波动。
实际应用中常根据电网条件进行选择:弱电网环境下直接功率控制的参数不敏感性更具优势,而需要高精度跟踪时矢量控制更为合适。仿真时需注意永磁体磁链参数的准确性对矢量控制的影响,以及滞环宽度对直接功率控制开关损耗的调节作用。