双馈风力发电机励磁系统矢量控制方法

lilybunny

我们利用矢量坐标变换方法得出了同步旋转d-q-0坐标系下交流励磁发电的数学模型。有了这一数学模型，我们便实现了非线性、强耦合的三相交流电机系统到一个线性、解耦系统的转变。然而，我们前面只规定d、q两坐标轴的垂直关系和旋转角速度。如果进一步对d-q-0轴系的取向加以规定，使其成为特定的同步旋转坐标系，这将进一步简化前面得出的d-q-0轴系下的数据模型，对矢量控制系统的实现具有关键的作用。
选择特定的同步旋转d-q-0坐标系，即确定d、q轴系的取向，称之为定向。选择电机某一旋转磁场轴作为特定的同步旋转坐标轴，则称之为磁场定向。食粮控制系统也称为磁场（磁链）定向控制系统，本节要讨论的就是双馈风力发电机基于定子磁链定向的矢量控制策略。
矢量控制理论产生于20世纪60年代末，随着电力电子学、计算机控制技术和现代控制理论的发展，矢量控制技术逐步得到了应用。最初它是从电动机交流调速的应用中发展起来的，通常异步电动机矢量控制系统是以转子磁链为基准，将转子磁链方向定为同步坐标系d轴；同步电动机矢量控制系统是以气隙合成磁链为基准，将气隙磁链方向定为同步坐标轴d轴。但是变速恒频发电系统有别于电动机调速系统，若仍以转子磁链或气隙磁链定向，由于定子绕组中漏抗压降的影响，会使得钉子端电压矢量和矢量控制参考轴之间存在一定的相位差。这样定子有功功率和无功功率的计算将比较复杂，影响控制系统的实时处理。
        电网的电压频率被认为是不变的，当发电机并入这样的电网后，它的定子电压是常量，只有定子的电流时可以受到控制的，对发电机功率的控制，在并网的条件下，可以认为就是对电流的控制。
        并网运行的双馈风力发电机，其定子绕组电流始终运行在工频50Hz，在这样的频率下，定子绕组的电阻比其电抗要小的多，因此通常可以忽略电机定子绕组电阻。由静止坐标系下定子电压表达式可以看出，略去定子电阻后，发电机的定子磁链矢量与定子电压矢量的相位差正好90度，由同步旋转d-q-0坐标系下的定子电压方程同样可以验证这一点，如果取定子磁链矢量方向为d-q-0坐标系d轴，则定子电压空间矢量正好落在超前d轴90度的q轴上

FUDS

详细，全面！！厉害！

lilybunny

忘记上传附件了，好晕

lilybunny

论文原文见附件，英文

springfall

很好的资料，学习一下

DJN

谢谢楼主的分享，对磁场定向的解释很容易理解。一直不太明白什么是磁场定向控制