基于定子磁链定向的双馈风力发电系统控制策略研究

基于定子磁链定向的双馈风力发电系统控制策略研究

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/2401_84610415/article/details/143867020

双馈风力发电系统（DFIG）是目前风力发电领域的重要技术之一，其核心是定子磁链定向控制。本文将介绍基于定子磁链定向的双馈风力发电系统控制策略，并通过MATLAB/Simulink仿真验证其性能。

理论基础

双馈风力发电系统（DFIG）的核心是定子磁链定向控制。其基本原理包括以下几个方面：

1. 定子磁链定向原理：通过对定子磁链的实时估计，实现磁链定向，确保定子电流和磁链解耦，从而实现有功与无功功率的独立控制。

2. 背靠背变流器控制：

• 转子侧变流器（RSC）主要负责控制DFIG的转子电流，实现最大功率跟踪（MPPT）和无功功率补偿。
• 电网侧变流器（GSC）则负责稳定DC链电压，同时向电网输送有功功率。

3. 控制策略：

• 转子侧采用矢量控制方法，通过解耦控制实现对有功和无功功率的独立调节。
• 电网侧通过控制直流母线电压维持稳定，保证电能质量。

实验结果

通过在MATLAB/Simulink环境下进行建模和仿真，验证了控制系统的动态性能与稳态响应。研究表明，该控制策略能够有效抑制系统扰动，稳定输出功率。

1. 系统响应曲线：

• 下图展示了风速变化时系统的转速、输出功率以及定子电流动态响应。系统在初始扰动后迅速趋于稳态，验证了控制策略的有效性。

2. 频率响应：

• 下图显示了不同工况下电流谐波的频率分布，证明了电网侧变流器对谐波的抑制效果。