双馈异步风力发电机恒速控制策略与仿真

"双馈异步风力发电机的恒定转速控制策略分析与仿真研究" 在风力发电领域，双馈异步风力发电机（Doubly-fed Induction Generator, DFIG）因其卓越的变速恒频性能而备受青睐。与传统的恒速恒频系统相比，VSCF系统能够更有效地捕捉风能，提高发电效率。DFIG是一种特殊的感应电机，它的定子和转子都有三相对称绕组，转子电流通过滑环引入，同时定子与电网相连，转子则通过变流器连接。这种设计使得控制系统能够通过调整转子电流的频率、相位和功率，以适应风轮输出，实现最大功率点跟踪或恒定转速运行。 本文由喻志成、查显煜和吴辉共同撰写，探讨了在恒定转速控制下的DFIG工作原理和控制策略。首先，文章详细分析了DFIG的运行区域，通常分为三个阶段：启动阶段（OA段），发电机在风速低于切入风速时不接入电网；并网运行阶段（AB段），风速超过切入风速，发电机开始向电网供电；以及最大功率点跟踪阶段（BC段），在此阶段，发电机调整自身状态以跟踪风力变化，最大化能量捕获。 恒定转速控制策略的核心在于保持发电机转速稳定，即使在风速变化时也能维持预定的转速。文章指出，这种控制方式在风速波动（如阵风条件）下，有助于发电机快速响应风速变化，保持稳定转速，从而确保风能的高效利用。作者建立了一个基于恒定转速控制的DFIG数学模型，并进行了仿真研究，结果表明在风速阵风情况下，发电机能够迅速调整，捕获功率与风速变化同步，转速恢复稳定性良好。 此外，文章还指出了现有研究多集中于最大功率点追踪控制，而对恒定转速运行的深入探究相对较少。本研究弥补了这一空白，通过对恒定转速控制策略的分析和建模，提供了新的见解和解决方案。这为实际风力发电系统的优化运行提供了理论支持，有助于提升风力发电系统的可靠性和经济性。 关键词：双馈异步发电机，风力发电，恒定转速控制，最大功率点追踪，仿真研究。 中图分类号：TK83 参考文献虽未在摘要中详列，但可以看出，本文是建立在对双馈异步发电机恒定区控制策略的既有研究基础上的进一步探索，对于深入理解DFIG的工作机制和控制方法，以及改进风力发电效率具有重要的学术价值和实践意义。