双馈感应发电机风力系统稳定性与控制关键研究

双馈感应发电机（DFIG）风力发电系统是现代风能技术中的关键组件，它在风能产业中发挥着重要作用，尤其在提高能源转换效率和可靠性方面。本文由中国科技论文在线首发，作者 Ghulam Sarwar Kaloi、王杰、Mixiao、Mazhar H Baloch 和 Sohaib Tahir 合作完成，他们分别来自上海交通大学电子信息与电气工程学院和巴基斯坦米尔普尔的梅赫兰大学工程技术学院。 DFIG系统以其结构优势——既能通过转子侧变频器进行有功功率控制，又能通过电网侧变频器调整无功功率，而被广泛应用。然而，风力发电系统的稳定性受到风速变化、环境条件和机械负载的影响，这些因素可能导致动态系统的不稳定。文章着重于探讨如何通过自然科学研究基金和高等教育博士专项研究基金的支持，对DFIG风力发电机系统进行深入的稳定性和控制分析。 首先，作者团队的研究覆盖了非线性控制理论，这是DFIG系统设计的关键，因为风速变化导致的动态特性使得传统的线性控制方法不再适用。他们研究了如何利用非线性控制策略来克服这种复杂性，确保系统的稳定运行。这包括对混沌现象和分岔行为的理解，以及如何应用混沌理论和控制理论来预测和管理可能的系统不稳定行为。 其次，论文关注电力系统稳定性，特别是在高可变的风能环境中。DFIG系统必须能够处理电网电压波动和频率变化，同时保持其本身的动态平衡。作者们探讨了如何通过参数优化和故障检测算法，实现DFIG系统在风速变化下的容错运行能力，以提升整个风力发电系统的可靠性。 最后，论文的通讯作者王杰教授以其深厚的非线性控制理论背景，对整个研究项目起到了指导作用。他强调了DFIG风力发电机系统的复杂性，以及如何通过前沿的控制策略来应对这些挑战。他们的工作不仅提升了DFIG风力发电系统的性能，也为风能行业的可持续发展提供了理论支持。 总结来说，这篇首发论文对DFIG风力发电机的稳定性和控制进行了深入研究，提出了一种非线性控制框架，旨在提高风能系统的稳定性和容错能力，对于推动风能技术的发展和应对风能产业中的实际挑战具有重要意义。