基于svo双馈发电机建模与仿真研究

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1、电气传动2010年第4O卷第5期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．5基于SVO的双馈发电机的建模和仿真研究朱颖，李建林，赵斌(1．中国科学院风能利用重点实验室，北京100190；2．中国科学院电工研究所，北京100190；3．中国科学院研究生院，北京100190)摘要：为了避免对双馈型异步发电机(DFIG)使用定子磁链定向控制而可能带来的系统不稳定现象，同时也为了验证DFIG的定子电压定向(SVO)的控制性能，对DFIG的定子电压定向进行了研究。首先介绍了定子电压定向相对于定子磁

2、链定向的优点，然后根据DFIG的数学模型，推导得出了定子电压定向控制的表达式，并给出了其控制框图。最后在Matlab／Simulink仿真环境中对该控制算法进行了验证，结果表明定子电压控制能很好地对DFIG进行控制，是一种性能优良的控制方法。关键词：双馈型异步发电机(DFIG)；矢量控制；定子电压定向；仿真中图分类号：TM310文献标识码：AModelingandSimulationResearchofDFIGBasedonStatorVoltageOrientedControlStrategyZ

3、HUYing，，u，LIJian—lin，ZHA0Bin’(1．WindEnergyConversionKeyLaboratoryofChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．InstituteofElectricalEngineeringofChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；3．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing1001

4、90，China)Abstract：InordertoavoidinstabilityofDFIGduetOstatorfluxorientedcontrolmethod，andtoverifythestatorvoltageorientedstrategySperformance，statorvoltageorientedstrategywasresearched．Firstthead—vantageofstatorvoltageorientedcontro1methodwasintroduce

5、d．ThentheexpressionformulawasdevelopedaccordingtoDFIGmode1．Andthecontroldiagramwasgiven．AtlastasimulationinMatlah／Simulinkenvi—ronmentwasperformedtoverifythevalidationofstatorvoltageorientedstrategy．Theresultshowsthatstatorvoltageorientedcancontrolthe

6、DFIGwellandisagoodcontrolscheme．Keywords：doublefedinductiongenerator；vectorcontrol；statorvoltageoriented(SVO)control；simula-tion制可以根据其定向方向，主要分成2种：定子磁链1引言定向和定子电压定向。前者将定子磁链矢量定位近年来，风力发电在各国发展迅速。据估计，在(q)轴上，后者将定子电压矢量定位在d(q)今后5年全球风能总装机容量将增加2倍，随后轴上。现在对DFIG普遍采

7、用的是定子磁链定向控制L4]，因为定子磁链控制的表达式较简单，容易1O年仍将快速增长[1]。双馈型风力发电机组使理解。但通过分析其定子磁链微分方程和同步旋用变流器进行励磁，所以具有变速运行的特性，并减小了机械损耗，可以捕获更多的能量[2]。因此转角度与实际电网角度差值的微分方程，可以知目前双馈型风力发电机(DFIG)是风力发电中的道这种控制方式的系统在接近电网频率的自然频主流机型[3]。针对DFIG的控制研究也是国内外率处有2个不稳定的极点。为了保持系统稳定，关注的重点。矢量控制能够进行有功和无功

8、的解就会有一个转子无功电流的限制条件，这样就限耦控制，现在应用得非常广泛。DFIG、的矢量控制了转子无功电流的给定值。即当系统发送元功作者简介：朱颖(1985一)，男，硕士，助理研究员，Email：zhuying@mail．iee．ae．cn16朱颖，等：基于SVO的双馈发电机的建模和仿真研究电气传动2010年第4O卷第5期功率超过一定值时，会导致电机不稳定_5]。3定子电压定向矢量控制原理本文通过研究DFIG的数学模型，推导了在d，q旋转坐标系下的定子电压定向的闭环电流控将d，q