双馈风机 DFIG 是一种应用于风能发电的变频装置,其采用了双馈异步发电机作为发电设备。在风
能发电系统中,DFIG 提供了更高的转差比和转矩控制能力,以提高整个系统的性能。为了更好地理
解和优化 DFIG 的性能,许多研究者使用 MATLAB 仿真模型来模拟和分析 DFIG 的运行机制。
低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)是风能发电系统中一个重要的技术要求,要
求在电网电压发生异常下降时,DFIG 能够保持输出电压稳定,并持续提供有功功率。为了实现
LVRT 功能,DFIG 中引入了 Crowbar 电路,该电路能够在电网电压异常下降时将电机的转矩快速
降低到很低或零,并将电网电压与转矩之间的关系解耦,使得 DFIG 能够在电网电压异常下降时保
持稳定运行。
在双馈风机 DFIG 中,转子侧变流器起到了关键作用。转子侧变流器采用了基于定子电压定向的矢
量控制策略,通过控制转子侧变流器的输出电压和电流,实现了有功和无功功率的解耦。此外,转子
侧变流器还具备最大功点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的能力,能够根据风
能条件调整转子侧变流器的工作状态,以最大化风能发电系统的输出功率。在转子侧变流器的控制策
略中,采用了功率外环和电流内环的双闭环控制结构,以确保系统的稳定运行和性能优化。
另外,双馈风机 DFIG 中的网侧变流器也采用了矢量控制策略,但与转子侧变流器不同的是,网侧
变流器采用了电网电压定向的策略。通过控制网侧变流器的输出电压和电流,实现了对输入电网电压
的跟踪和控制。为了保持直流母线电压的稳定,网侧变流器采用了电压外环和电流内环的控制策略。
此外,为了确保风能发电系统的电网接入功率因数为 1,网侧变流器还需要对输入功率因数进行控制
和调节。
总结来说,双馈风机 DFIG 通过转子侧变流器和网侧变流器的控制,实现了对风能发电系统的稳定
运行和性能优化。转子侧变流器采用定子电压定向的矢量控制策略,具备有功无功解耦和最大功点追
踪的能力,而网侧变流器采用电网电压定向的策略,确保了输入功率因数和直流母线电压的稳定性。
通过对双馈风机 DFIG 的低电压穿越 MATLAB 仿真模型的分析,我们可以更好地理解和优化该系统
的性能,以提高风能发电的效率和可靠性。