文档介绍：原文: Power Control of Variable-Speed Constant-Frequency Doubly-Fed
双馈风力发电机的功率变速恒频控制
摘要:根据数学模型双馈感应发电机(双馈)和磁场定向矢量变换控制技术,控制策略的变速恒频风力发电机的分析,可以实现解耦控制有功功率和无功双馈。论双馈系统实验平台这是基于TMS320LF2812的方案解耦有功功率和无功功率控制设计。和实验结果表明,控制方法是正确和有效的。
它不仅消耗有功功率,而且反应现代电力系统的权力。功率因数可调整不同的无功功率,以改善动态和静态稳定运行的风力发电发电机的电力系统。相对于同步发电机,双馈风力发电机可以吸收更多的无功功率,减少输入额外的无功功率器件[1],[2],因此这是非常重要研究了双馈风力发电功率解耦发电机和控制恰恰有功,无功权力。在这个文件中,解耦控制策略有功和无功进行了分析基础上的数学模型和外地的双馈型矢量变换控制技术。论实验平台的基础上,双馈系统TMS320LF2812,对软件程序的权力解耦的有功和无功控制设计。实验结果表明,功率解耦控制,可实现良好。
按照惯例电机和发电机定子和转子都单独分析。在M - T的坐标系统的数学模型在双馈如下所示
定子和转子的磁链方程为:
式中Rs 、Rr——分别是定子绕组和转子绕组电阻
Ls 、Lr——定子和转子自电感
Lm——在m-t的坐标系统中转子、定子绕组之间的互感
——m、t组件的定子、转子的线圈电压

——m、t组件的定子、转子的线圈电流
——m、t组件的定子、转子的线圈磁通
——发电机的同步、转子、滑动角速度

定子磁场定向意味着M轴在IS同一方向与定子磁链矢量。当定子直接连接到无限的网格,定子绕组的电阻值可以忽略的工频条件。因此,电压定子向量约等于感应电动势矢量,其阶段为90后面的定子磁链矢量相反,方向的T -轴。
下面的公式是根据这些假设:
将(3)及(4)代入(1),我们有
利用该方程(5),我们可以知道定子磁链的值等于U1和w1的比值,而且还是一个常数。
发电机的有功和无功输出可表述如下
定子和转子电流、电压之间的的关系必须找到,因为受控变量转子电压。将(3)进入定子磁链方程,我们有:
然后,把(7)进入转子磁链方程,我们可以看到:
其中,
最后,代(8)进入转子电压方程,我们有:
、
式中为了变量解耦实现转子电压解耦控制电流;
图一权力解耦控制框图
它不但可以简化控制的过程,也是保证了控制精度和速度的动力当转子电压反应分解为去耦和补偿变量
根据(3)~(11),解耦控制战略的双馈可以得到图1所示
如图2所示,双馈发电机变速恒频结构的实验装置。
图二实验平台的结构图
在双馈电机是由直流马达模拟风力发电机组的运行。整个装置由主电路和控制系统。和主电路是由双馈电机,脉宽调制器和其他; 控制系统,其中芯片TMS320F2812为送达核心控制器包括PWM控制电路转换器,PC机,RS232串行通讯和等等。直接连接到电网,为系统运行发电机,并不需要改