MATLAB/Simulink实现的DFIG网侧变换器控制系统设计与仿真

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink设计双馈感应发电机的网侧变换器控制系统，实现电网电压同步、直流母线稳压、功率因数调节与电网故障穿越仿真，为新能源并网提供完整的控制解决方案。

详 情 说 明

基于双馈感应发电机（DFIG）的交直流交变换器网侧控制系统设计与仿真

项目介绍

本项目专注于双馈感应发电机（DFIG）系统中网侧变换器的控制策略设计与仿真验证。通过集成先进的同步与控制技术，实现了网侧变换器在正常及电网故障工况下的高性能运行。系统核心目标包括维持直流母线电压稳定、精确控制功率因数、实现低电压穿越能力，并提供全面的实时监控与分析功能。

功能特性

• 电网电压同步控制：采用锁相环（PLL）技术，确保变换器与电网电压精确同步。
• 直流母线电压稳定：通过闭环控制策略，维持直流母线电压恒定。
• 功率因数控制：支持网侧变换器输出功率因数的灵活调节。
• 低电压穿越（LVRT）控制：在电网电压跌落故障时，确保系统不脱网连续运行。
• 实时监控：提供有功功率、无功功率、电压及电流波形的实时显示与分析。
• 独立功率调节：实现有功功率和无功功率的解耦与独立控制。

使用方法

1. 参数配置：在运行主仿真文件前，根据实际系统设置电网参数、滤波器参数（如电感、电容）及控制器参数（如PI控制器增益）。
2. 设定参考值：输入直流母线电压的参考值，以及有功功率和无功功率的指令值。
3. 启动仿真：运行主程序文件，系统将自动进行数学模型求解与动态过程仿真。
4. 结果分析：仿真结束后，查看生成的波形图与性能分析报告，评估控制系统的动态响应、稳态精度及故障穿越能力。

系统要求

• 软件环境：MATLAB (推荐 R2016b 或更高版本) / Simulink。
• 必要工具箱：Simulink、Simscape Electrical（或类似电力系统仿真库）。
• 硬件配置：无特殊要求，但处理大规模仿真时建议配备足够内存。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程与控制逻辑。其主要功能包括：初始化电网与变换器的系统参数，构建基于电压定向控制（VOC）的双闭环控制结构（外环电压控制与内环电流控制），实现锁相环同步与空间矢量调制（SVPWM）算法，执行正常运行与电网故障工况的仿真测试，并最终绘制关键的电压、电流、功率波形图以进行性能分析。