1引言

一般由于DFIG風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)中所占比例較小，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)為保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，通常采取直接切除風(fēng)電機(jī)組的策略，而隨著DFIG風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量在電力系統(tǒng)中的比例不斷增大，當(dāng)電網(wǎng)電壓驟降時(shí)，若將其從電網(wǎng)中直接解列將導(dǎo)致電網(wǎng)潮流的劇烈波動(dòng)，甚至引起大面積的停電等問題，這些都嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定以及電網(wǎng)的恢復(fù)[1]針對(duì)DFIG實(shí)現(xiàn)低電壓穿越所要控制的目標(biāo)和規(guī)范要求，各國(guó)專家學(xué)者在大量的文獻(xiàn)中提出了一系列不盡相同的技術(shù)方法。目前最主要的有兩種實(shí)現(xiàn)策略：一種是對(duì)變頻器的控制方法進(jìn)行改進(jìn)[2]；另一種是加裝硬件保護(hù)電路改變DFIG的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[3]。前一種適用于電網(wǎng)跌落不明顯的情況，后一種則適用于大電網(wǎng)跌落，兩種方法都有各自的應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，因此使用時(shí)應(yīng)合理取舍，針對(duì)電網(wǎng)電壓跌落較小的情況，本文采用定子磁鏈定向控制(SFO)策略。

2DFIG數(shù)學(xué)模型

圖1雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

如圖1所示，DFIG系統(tǒng)主要由風(fēng)輪、變速齒輪箱、雙饋式發(fā)電機(jī)、雙PWM變頻器、直流側(cè)電容及變壓器等部分構(gòu)成。圖中DFIG定子側(cè)通過變壓器直接并入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子側(cè)接到對(duì)轉(zhuǎn)子電流頻率、相位、幅值都可調(diào)的雙PWM變頻器上，采用雙向可逆專用變頻器實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁及轉(zhuǎn)差功率的雙向流動(dòng)。此外網(wǎng)側(cè)PWM能夠保持直流母線電壓穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子側(cè)PWM可間接對(duì)定子側(cè)有功和無(wú)功功率進(jìn)行控制[4][5]。然而這種結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致DFIG對(duì)電網(wǎng)電壓的擾動(dòng)相當(dāng)敏感,變頻器容量小也使其對(duì)電網(wǎng)故障的應(yīng)對(duì)能力較弱，所以當(dāng)電壓跌落較小時(shí)為克服DFIG的缺點(diǎn)需要采用相應(yīng)的控制策略。

通過DFIG在兩相任意速旋轉(zhuǎn)d-p坐標(biāo)下的電壓和磁鏈方程，以定子坐標(biāo)軸為參考系，根據(jù)坐標(biāo)變換原理，可推導(dǎo)出同步速旋轉(zhuǎn)d-p坐標(biāo)下DFIG定、轉(zhuǎn)子電壓及磁鏈的矢量方程（按電動(dòng)機(jī)慣例）為：