风电并网仿真

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海上风电并网系统的VSC-HVDC仿真报告

论文初稿海上风能具有风速大、较稳定等特点，但是海上风电场与电网的连接距离远，容量大，因此采用直流输电具有一定的优势。

基于电压源换流器（VSC）的高压直流输电（HVDC）能够实现有功功率和无功功率的灵活控制，广泛应用于远距离、大容量输电、交流系统连接和电力系统潮流控制等方面。

基于VSC的HVDC技术有别于基于电流型相控技术的传统高压直流输电，它是一种基于全控型电力电子器件（如绝缘栅双极型晶体管、可关断晶闸管等）和脉冲宽度调制（PWM）的新型直流输电技术。

该技术能够有效解决传统HVDC中存在的换向困难、谐波含量多及占地面积大等缺点。

基于VSC-HVDC的海上风电场并网结构如图所示。

海上风电机组通过交流电缆并联到一起，通过升压变压器将风力发电机的电压进行抬升，VSC1将海上风电机组产生的交流电转换为直流电，通过直流电缆传输到VSC2，经过直交变换实现并网连接。

VSC的结构如图：稳态运行条件下，忽略换流电抗器的有功损耗和谐波分量，则VSC和交流电网之间传输的有功功率P S及无功功率Q S分别为：P S=P C=U S U C sinδ(1)X LQ S=U S(U C cosδ−U S)(2)X L式中：U C为VSC输出电压的基波分量；U S为交流母线电压基波分量；δ为U C与U S的相角差；X L为换流电抗器的电抗。

在式(1)、式(2)中，X L和U S为常数，其值不变。

当δ>0时，VSC吸收有功功率；当δ<0时，VSC 发出有功功率。

无功功率主要取决于(U C cosδ−U S)，当(U C cosδ−U S)<0时，VSC发出无功功率；当(U C cosδ−U S)>0时，VSC吸收无功功率。

因此，通过对δ的控制就可以控制直流电流的方向及输送功率的大小，VSC系统还可以发或吸收一定无功功率，能够起到静止同步补偿器(STATOM)的作用，动态补偿交流母线的无功功率。

仿真分析为验证VSC-HVDC控制系统，按照图1在Matlab的Simulink环境下建立VSC-HVDC系统和控制系统模型。

并网运行的直驱风力发电系统建模及仿真研究

ｓｓｅ．ｅｏｎｒｓｒｔｙｙｔｍＴｈｃｔｏｌｔａｅｇｂａｅｄｓｏｎｈｍａｉｔｅｘｍｕｍｗｉｐｏｒｔａｉｇｎｄｗｅｒｃｋｎｃｏｂｉｅｖｉｌｐｉｈｏｎｒｉｐｒｏｓｄ．ｅｍｎｄａｒａｂｅｔｃｔｏｌｓｃｏｐｅＴｈｄｙａｉｒｐｓｃｈｒｃｔｉｔｏｆｔｅｎｍｃｅｓｏｎｅａａｅｒｉｓｃｓｈｄｉｃｔｒ－ｄｒｅｗｉｄｅｉｎｖｎｐｏｗｅｒｓｔｍｕｎｒｈｖｒｙｓｅｄｅｔｅａｉｅａｂｌｗｉｄｐｅａｎｔｅｉｇｌｎｓｅｄｄｈｓｎｅ－
ｄ。＝＋＋＋Ｖ。（）１
２２风力机模型－
～
由风力机的空气动力学特性，片转矩可表示为以下公式：叶
：：
ｌ
Ｘ－
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（）２
ｄ（）３
１
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ｐｗ
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监缃Ｂ
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Ａｂｔａｔｓｒｃ
Ｔｈｉｓｐａｒｐｅｍｏｄｅｓｇｒｃｏｎｅｅｄｌａｉｄ— ｎｃｔｄｉｔｖｗｉｄｐｏｒｒ —ｄｒｅｎｅｃｉｎｗｅｇｅｅｒｉｎｙｔｍｂＰＳＣＡＤ／ｎａｔｓｓｅｏｙＥＭＴＤＣｓｆｗａｒｗｈｃｏｔｅ．ｉｈｃｓｓｓｆｎｄｐｅｗｉｄｔｂｉｅ，ｒｃ－ｄｒｅｙｃｈｏｏｕｇｅｒｏｒｕｌ－ｍａｓｔｓｏｎｌａｔｃｖｅｒｎｏｎｉｔｏｗｉｓｅｄ，ｎｕｒｎｄｉｔｅｉｓｎｒｎｓｖｎｅａｔ，ｔｍｉｓｏｒｉａｓｈｆ，ｏｎｅ￣ａｄｉｃｎｔｏｔｏｒｌｓ

并网型风电场动态无功补偿方案的仿真

ａｄＳＡＴＯＭ）ａｐｉｄｔｈｄｔｒｉｅｍｏｅｓｇｖｎｎＴＣｐｌｏｔｅｗｉｄｆｒｈｓｂｅｅｏｎｉｅｉｌｒｄｈｎｕｂｎｄｌｉｅ，ｅａｅｗａ
ＳｍｕａｉｎｏｎａｉａｔｖｗｅｍｐｅｓｔｏｉｌｔｏｆＤｙｍｃＲｅｃｉｅＰｏｒＣｏｎａｉｎＳｈｍｅｏｒｄ－ｓｄＷｉｄｒｃｅｆＧｉＢａｅｎＦａｍ
ＹＡＮＧｉｙｅ，ＬＩＦｎｇｔｎＺｈ — ｕｅ —ｉｇ
０引言
出于对环境保护和能源短缺问题的考虑，各国政府大力发展可再生能源或寻找替代能源。在
这种大的背景下，电作为一种清洁、保、再风环可
器组。随着电力电子技术的迅猛发展，种传统这的无功补偿方式已经显现出明显弊端。将静止无功补偿器（ｔｉＶｒｏｐｎａｒＳＣ和静止同Ｓａｃａｍｅｓｔ，Ｖ）ｔＣｏ步补偿器（ｔｉＳｎｈｏｏｓＣｍｐｎａｒＳＡ－Ｓａｃｙｃｒｎｕｏｅｓｔ，ＴＴｔｏＣＭ）种动态无功补偿装置应用到风电场中，Ｏ这
ｕａｉｎｉｈｏａｉｏ．ｌｔｎｔｅｃｍｐｒｓｎｏ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｗｉａｍ：ａｙｈｒｎｏｕｓＩｄｇｎｅａｔｒ；ｒａｃｉｅｃｍｐｎｓｉｎｄｆｒｓｎｃｏＩｅｒｏｅｔｖｏｅａｔｏｎ
ｓｎｈｏｏｓｗｎｅｅａｏｅｍｉａｈｎａａｉｒｂｎｓＷｉｈａｉｅｅｏｍｅｔｆｐｗｒｅｅｔｏｉｃｎｌ－ｙｃｒｎｕｉｄｇｎｒｔｒｔｒｎｌｓｕｔｐｃｔａｋ．ｔｔｅｒｐｄｄｖｌｐｎｏｅｌｃｒｎｃｔｈｏｏｃｏｈｏｅ

风力发电系统设计与并网仿真

风力发电系统设计与并网仿真1. 简介风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源发电方式。

风力发电系统由风机、传动装置、发电机、控制系统和功率转换系统等组成。

设计和仿真是风力发电系统开发过程中至关重要的环节，本文将介绍风力发电系统的设计和并网仿真。

2. 风力发电系统设计风力发电系统设计需要考虑以下几个关键方面：2.1 风机选择风机是风力发电系统的核心组件，选择适合的风机能够提高系统的发电效率。

在选择风机时需要考虑风机的额定功率、转速范围、桨叶材料等因素，并结合实际环境条件进行综合评估。

2.2 传动装置设计传动装置用于将风机的转动能量传递给发电机，设计传动装置需要考虑传动效率、可靠性和成本等因素。

常用的传动装置包括齿轮传动、链条传动和皮带传动等。

2.3 发电机选择选择合适的发电机对风力发电系统的性能至关重要。

常见的发电机类型包括交流发电机和直流发电机，根据系统需求和实际情况选择合适的发电机类型和功率。

2.4 控制系统设计控制系统对风力发电系统的运行和稳定性起着重要作用。

控制系统需要实现风机启停、转速控制、并网控制等功能，保证系统的安全可靠运行。

2.5 功率转换系统设计功率转换系统将发电机产生的电能转化为交流电或直流电，并进行逆变、稳压和滤波等处理。

根据系统需求选择合适的功率转换器和滤波器，确保发电系统输出电能的质量和稳定性。

3. 风力发电系统并网仿真风力发电系统并网仿真是评估系统性能和优化系统设计的重要手段。

通过仿真可以预测风力发电系统的电能输出、稳定性和响应能力等关键指标。

3.1 建立仿真模型在进行风力发电系统仿真前，需要建立系统的数学模型。

模型包括风速模型、风机模型、传动装置模型、发电机模型、控制系统模型和功率转换系统模型等。

3.2 仿真参数设置根据实际场景和系统要求，设置仿真参数。

包括风速、风向、风机转速、发电机负载、并网电压等参数。

3.3 仿真结果分析根据仿真结果分析风力发电系统的性能指标，如电能产出、功率曲线、系统响应速度等，并结合实际需求进行系统设计的优化。

并网型双馈风力发电机组的动态模型仿真研究

ＡｂｓｒｃＩｈｓａｅ，ｅｓｏｉｎｅｖｃｏｃｎｒｌｆｔｅｔｔｒｆｕｂｓｄｎｎｒｄｃｎｔａｔｎｔｉｐｐｒｗｕｅｒｅｔｄｅｔｒｏｔｏｏｈｓａｏｘａｅｏｉｔｏｕｉｇｌ
引言
近年来，随着风电机组单机容量的不断扩大，对
越大，必须将风力发电机与电网看做一个整体，要求风电机组在电网电压跌落时不能脱离电网即要求ＤＩ风电机组具备低电压穿越能力。馈电机的定子ＦＧ双直接接入电网，转子Ａ — ＣＡＣ双ＰＣＤ — ＷＭ双向变流器与电网连接。为了了解双馈电机住风速变化和故障情况下的暂态特性，文以ＰＣＤ为平台建立了ＤＩ本ＳＡＦＧ的动态模型，子侧和网侧变流器模型以及控制策略。转最后通过仿真验证模型的有效性ｌ】ｌ。４
ｃａｇｄａｄｔａｅｔｒｏｔｏｌａｈｎｅｎｔｖｃｏｎｒｎｉｈｃｃｍｐｒｖｗｌｇｄｒｕｈｏｔｅｓｓｅ．ｏｅｌｖｏｔｅｒｅｔｏｇｆｈｙｔｍｏａｉｈＫｅｙｗｏｒ：ｄｏｂｙｆｄｉｕｔｏｏｏ；ｖｅｔｒｃｎｒ；Ｏｖｏｔｇｅｒｄｈｏｇｄｓｕｌ－ｅｎｄｃｉｎｍｔｒｃｏｏｔｏｌＷｌａｉｅｔｒｕｈ；ｄｎｍｉｙａｃｍｏｌＰＳｄｅ：ＣＡＤ

STATCOM-感应电机风电场并网发电系统的仿真分析

关键词：力发电；应电机；网发电；ＴＣ风感并ＳＡＴＯＭ；功补偿无
中图分类号：Ｍ３６Ｔ６４Ｔ４，Ｍ１文献标志码：Ａ文章编号：０５２０（０２０ — ０１０２９ — ８５２１）１０７ — ６
（海交通大学电子信息和电气工程学院，海２０４）上上０２０
摘要：应电机作为发电机在风电、电、车等应用领域具有潜在优势，到了越来越广泛的研究和应用。在感水汽得
描述感应电机自励发电与并网发电的原理基础上，用ＭＡＬＡ／ＩＬＮＫ分析了一种采用ＳＡＣ０Ｍ作为感采ＴＢＳＭＵＩＴＴ
ｃｏｍ。
电
源
学
报
总第３期９
电路如图１所示，中，为定子电压，定子电其Ｊ为『
流，为定子侧电阻，为定子侧感抗，为励磁Ｒ回路电阻，为励磁回路感抗，应为励磁回路电动势，。，为励磁电流，：Ｅ为转子侧电动势折算值，为，２转子侧电流的折算值，２，为转子侧感抗的折算值，Ｒ，转子侧电阻的折算值，２为ｓ为转差率，为转Ｒ子电阻与等效负载电阻的折算值，１ｓＲ为机（一）
环境问题。因此风力发电的研究受到越来越广
感应电机发电具有很高的经济性：（）需直流励磁系统，１无同期装置、电站投资费

改进SVPWM在直驱型风电并网控制中的仿真研究

是电机连接电网的核心部分。公共电网对风力发首先介绍了三相电压型有源逆变器的拓扑结构及电系统输出电能有明确要求，即交流侧尽可能低其数学模型，分析得出在同步旋转坐标系下利用的谐波电流（Ｈ＜５）ＴＤ％，具有单位功率因数和电压外环稳定直流侧电压、电流内环实现并网电
压利用率高、输出波形谐波含量少、动态响应快１１并网逆变器的数学模型．等优点，本文并网逆变器的脉冲形成采用一种改
收稿日期：２１００—００。７— ５
本文研究的风力发电系统使用低速多极永磁
波，降低输出波形畸变率，并且分别采用传统ＳＰＶＷＭ和改进ＳＰＶＷＭ调制方法对风电系统的有源逆变部
分进行了仿真，结果验证了改进ＳＰＶＷＭ控制方法的可行性和有效性，从而为实践中完成较高电能质量
风电并网提供理论基础。
关键词：直驱式风力发电；并网逆变器；空间矢量脉宽调制；双闭环控制中图分类号：Ｔ１Ｍ６４文献标识码：Ａ
进ＳＰＶＷＭ调制方法，该方法是在同一扇区内，
０引言
随着新能源和可再生能源的开发和利用，风
减少风力发电机的体积和重量，可降低噪声和维护费用。这种发电系统拓扑结构简单，控制方法

永磁直驱型风电场的并网仿真研究

ｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ３５０１１６，Ｃｈｉｎａ）
ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒａｓｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓＤ— ＰＭＳＧｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｎＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄ
ｓｃａｌｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｉｎｔｏａｒｅａｌｐｏｗｅｒｇｒｉｄ．Ｉｔｄｒａｗｓａｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｆａｒｍｉｓａｂｌｅｔｏｃｏｎｔｒｏｌｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ．Ｗｈｅｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｓｙｓ —
和无功功率为调控量、以维持电压稳定为目标的风电汇集线路电网电压自动控制系统的建议。

风电发电机并网的方式演示幻灯片

降压并网方式
这种方式是在发电机与系统之间串接电抗器，以减少合闸瞬间冲击电流的幅值与电压下降的幅度。如在各相串接大功率的电阻。由于大功率的电抗和电阻消耗功率，并网后进入稳定运行时，应将其电抗器和电阻切除。
这种并网方式要增加大功率的电阻或电抗器组件，投资随机组容量的增大而增大，经济性较差。它是用于小容量风力发电机组。
异步发电机组并网方式的特点比较
11
异步风力发电机直接并网
发电机直接与电网并联（即硬联网）并网要求：风力机的风轮接近同步转
速（即达到99%~100%)时，即可并网。优点：并网容易，控制简单。
准同步并网
在转速接近同步转速的时候，先用电容励磁，建立额定电压，然后对已建立励磁的发电机电压和频率进行调节和校正使其与系统同步。当发电机的电压和频率相位与系统一致的时候，将发电机投入电网运行。采用这种方式并网需要高精度的调速器和整步、同期设备。
4
5
b.恒速恒频同步发电机的运行特点
• 并网过程通常可以使用计算机自动检测。对风
力发电机的调速装置要求较高，成本较贵。
• 并网时能使瞬态电流减至最小，从而让风力发
电机组和电网受到的电流冲击也最小。
• 当风力发电机组功率保持不变时，通过调节励
磁电流，不仅能向电网发出有功功率，而且能向电网发出无功功率，有助于提高电网的供电能力。
转子电流
控制信号
控制系统
电网
空载并网的优点
• 通过对发电机转子交流励磁电流的调节
与控制，就可在变速运行中的任何转速下满足并网条件，实现成功并网，这是这类新型发电方式的优势所在。
• 很好的实现了定子电压的控制，实现简
单，定子的冲击电流很小，转子电流能稳定的过渡，

双馈变速恒频风力发电系统的并网控制研究及其仿真实现

ｇｎｒｔｒｈｓｂｅｅｅｒｈｄｔｋｔｎｃｎｉｉｎｂｘｉｔｎｃｎｒ１ａｅｎｅｅａｏａｅｎｒｓａｃｅＯｍａｅｇｎｒｔｒｏｔｕｏｔｅｍｅｔｇｉａｏｎｃｉｏｄｔｙｅｃｔｉｏｔｏ．Ｂｓｄｏｏｏａｏ
关键词：变速恒频；双馈电机；网控制；磁控制；模仿真并励建中图分类号：Ｋ２Ｔ５文献标识码：Ａ
ＧｒｄＣｏｎｅｔｏｎｔｏｎｄＭｏｅｉｉｎｃｉｎＣｏｒｌａｄｌｎｇ— ｓｍｕａｉｎｏｈｕｌ —ｆｄ — ｉｌｔｏｆｔｅＤｏｂｙ— ｅＶａｉｂｅ— ｓｅｎｔｎ — ｒｑｅｃｉｄＰｏｒＳｓｅｒａｌ — ｐｅｄＣｏｓａｔ— ｆｅｕｎｙＷｎｗｅｙｔｍ
ＡｂｔａｔＷｉｈｔｅｉｃｅｓｎａａｉｙｏｎｏｒｇｎｒｔｎ，ｈｕｒｎｓｒｃ：ｔｈｎｒａｉｇｃｐｃｔｆｗｉｄｐｗｅｅｅａｉｏｔｅｃｒｅｔｍｐｃｎｇｉｏｎｃｉｎｃｕｄｎｔｂｎｒｄｉａｔｒｄｃｎｅｔｏｌｏｅｉｏｅ，ｏｏｇｔｕｈｒｄｃｎｅｔｎｔｃｎｑｅｈｕｄｂｖｓｉａｅｅｔ．Ｉｅｍｓｏｘｓｉｇｇｉｈｓｔｅｇｉｏｎｃｉｅｈｉｕｓｓｏｌｅｉｅｔｔｄｉｄｐｈｎｔｒｆｅｉｎｒｄ—ｃｎｅｔｎｔｃｎｑｅｆｗｉｄｐｗ— ｏｎｇｎｔｏｎｃｉｅｈｉｕｓｏｎｏｏ

风电并网动态仿真实验

PSS/E 仿真报告一参数选择1基准选择:b S =100MW ，b U =230kV ，f =50HZ2线路参数选择：(1)与三阶发电机相连侧线路：采用220kV 下的典型输电线路参数，220km 线路的标幺值经过换算如下，R =0.027pu ，X =0.15pu ，B =0.29pu(2)风电机侧线路，如图1所示，pu R R 025.021==；pu X X 25.021==；pu B B 05.021==；pu R e 015.0=，pu X e 025.0=，pu B e 01.0=图1：风电并网结构图3变压器参数选择：(1)三阶发电机侧变压器参数选择，选择电力变压器型号为SSPL-63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压242±2⨯2.5%kV ，低压10.5kV ，短路损耗404kW ，空载损耗93kW ，短路电压14.45%，空载电流2.41%，经过计算：Ω=⨯⨯==96.56310002424041000222N N K T S U P RΩ=⨯⨯==33.1346310024245.14100%22N N k T S U U XS U P G NT 622010588.12421000931000-⨯=⨯=⨯=S U S I B NN T 52201059.22421006341.2100%-⨯=⨯⨯==再经基准值折算pu R T 01127.023010096.52=⨯=*pu X T 25393.023010033.1342=⨯=* pu G T 426104.810023010588.1--⨯=⨯⨯=*pu B T 0137.01002301059.225=⨯⨯=*-(2)靠近母线侧变压器0=t R ，pu X t 10.0=；靠近风机侧变压器；0=te R ，pu X te 05.0=；4发电机参数的选择：sec 6'0=d T ，sec 06.0''0=d T ，sec 5.0'0=q T ，sec 12.0''0=q T ，pu X d 8.1=，pu X d 35.0'=，pu X d 23.0''=，pu Xq 75.1=，pu Xq 75.1'=，pu Xq 26.0''=，pu X l 17.0=二发电机模型建立1 三阶发电机模型的建立PSS/E 中CGEN1模型又称三阶等值电路模型，可以最为精确地模拟发电机的转子结构，且更好地适应发电机参数辩识的需要，其等值电路如图1所示。

大型并网直驱风电机组动态建模及稳定性仿真

ｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｅｏｆＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
［摘要］本文建立了包含变频器的直驱风力发电机组在ｄ－ｑ坐标系下的动态数学模型，基于ＭＡＴＬＡＢ下的
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ￣块建立了用于动态仿真的并网型直驱发电机组动态模型，最后对直驱机组进行了动态稳定性仿真。
结果显示：电网故障发生时，直驱风电机组发出无功功率，为电网提高无功支撑，从而在故障解除后电网电
ｄｎａｙｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｙｔｏｆｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｓｎｃｙｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｔｏｐｏｗｅｒｇｒｉｄｉＳ
ＬＵＯＪｉａｎｃｈｕｎ，ＣＨＡＯＱｉｎ ‘ ，ＬＵＯＱｉｎｇ，ＬＵＯＨｏｎｇ，ＲＡＮＨｏｎｇ，ＹＡＮＧＪｉｅ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３０００８，Ｃｈｉｎａ；
压能够快速恢复正常；直驱风电机组有低电压穿越能力；当发生故障或干扰时，直驱风电机组有功、转子侧电容电压波动不大且能够在故障或干扰解除时快速恢复正常。［关键词］风力发电；直驱风电机组；动态建模与仿真；低电压穿越

并网永磁直驱风电机组故障穿越能力仿真研究

ｆｌｒｅｔｒｕｈ（Ｒ）Ｅｐｃａｙｗｅｅｅｉａｖｌｇｉａｔｉ —ｈｏｇＦＴ．ｓｅｉｌｈｎｔｒｓｏｔｅｄｐｕｄｌｈａ
ｏｈｒｄｓｄ，ｔｅｐｅａｅａｎｔｃｓｎｃｒｎｕｓｇｎｅａｏｎｔｅｇｉｅｈｒｎｎｔｍｇｅｉｙｈｏｏｅｒｔｒｉｍ
ｗｈｎｈｅｅｓｆｕｔｎｈｅｏｎｔｆｃｍｍｏｃｕｉｇｔｅｅｔｒｉａａｌｏｔｐｉｏｏｎｏｐｌｎ，ｈｐｒａｅｔｍａｎｔｃｓｎｈｏｕｅｒｔｒｈａｈａａｌｔｆｅｍｎｎｇｅｉｙｃｒｎｏｓｇｎｅａｏｓｔｅｃｐｂｉｉｏｙ
ＡＢＳＡＣＴ：ＡｓｔｅｃｓｏｏｒｅｅｔｎｃａｌｏｎｔｅＴＲｈｏｔｆｐｗｅｌｃｒｉｓｆｌｄｗ．ｈｏｓ
直驱风机能为系统提供一定的无功支撑。有效防止系统电压过多降落。提高了系统故障运行的稳定性。
关键词：风力发电；永磁直驱风机；电压跌落；故障穿越
ＺＨＡＯｉｉｇ，ＡＮＧｅ－ｑｎ ’ ＡＮＧｉｕｎ＇ＺＨＡＮＧｎｙｎ＇ＬＩＤａｇＨａ－ｌｎＷＷｉｉｇ，ＷＨａ－ｙ１，２Ｘｉ — ａ１Ｕ — ｕｉ２
（．ｏｅｅｏＥｅｔｃｌｎｉｅｉｇＸｎｉｇＵｉｒｉ，ｒｍｉ３０７Ｘ￣ｉｇＵｇｒｕｎｍｕｅｉｎ，ｈｎ１ｌｇｆｌｃｉｇｎｒ，ｉａｎｅｓｙＵｕｑ８０４，ｉａｙｕｔｏｏｓｇＣｌｒａＥｅｎｊｎｖｔｎＡｏＲｏＣｉａ；

并网风电场动态无功补偿方案仿真研究

ＳＴＡＴＣＯＭ是基于全控型电力电子器件来实现的静
第１３卷
第９期
２０１３年３月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ１．１３Ｎｏ．９Ｍａｒ．２０１３
１６７１ —１８１５（２０１３）０９－２４８７ — ０５
ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
１．２风电场异步发电机模型
高其运行稳定性已成为必然。本文采用性能更优
越的静止无功补偿器（ＳｔａｔｉｃＶａｒＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ，ＳＶＣ）
在建立异步风电机的稳态模型的时候，要求准确地反映异步风力发电机的静态特性Ｊ。异步发电机简化等效电路如图１所示。图１中，为激励电抗，为定子漏抗，为转子漏抗，为发电机端并联电容器电抗，ｒ为转子电阻，ｓ为转差率，定子电阻忽略。利用电路原
⑥
２０１３Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
动力技术
并网风电场动态无功补偿方案仿真研究
王晓明穆星星唐美许天鹏肖雯娟
（兰州理工大学电气工程与信息工程学院；兰州理工大学机电工程学院，兰州７３００５０）
型，研究风电场并网对系统电压稳定性的影响，并

基于解耦锁相的风电逆变并网控制系统仿真

∥，（一ｔｏｔ＋ｐ。１＋口７）一∥，其中，妒＝妒。１＋妒～。可将式（７）和（８）整理为
【：：：：】一ｕ，１【∞。＋０ｌ＋。一日，】＋ｕ＿１×
『ｃｏｓ［－２（ｔｏｔ＋９“）＋ｑ。
【ｓｉｎ［一２（ｔｏｔ＋妒＋１）＋∥］Ｊ
图４双同步坐标系解耦锁相环结构模型
Ｆｉｇ．４ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＤＤＳＲＦ・ＳＰＬＬ
ｕｓｅｓ
ｎｅｔｗｏｒｋｓｉｄｅＰＷＭｉｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｎｄＶｏｌｔａｇｅｐｈａｓｅｌｏｃｋｅｄｌｏｏｐ．Ａｋｉｎｄｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｔ
ｔｈｅ
ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）ｏｎＡＣｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒ０１．ＴｈｉｓｍｅｔｈｏｄＣａｎｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔ
Ｕｓ（ｄ－ｌｑ－１）。【：：：：】＝ｒｚ二一，，“ｓｃ审，２盱１【ｃ。ｉｏｎｓ（（∞ｔｏ。ｔ＋＋妒ｑｏ＋＋。＇＋＋ｐ０）＇’】＋ｕ５－１ｃｏｓ（、－ｔｏｔ＋ｑ．）＋ｌ＋０＇，）］
（８）
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式中，【％＋，］＿『ｃｏｓ…Ｏ＇
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ｌｏｏｐ（ＤＤＳＲＦ—ＳＰＬＬ），ｉｔ
ｃａｎ
ｄｅｔｅｃｔｔｈｅ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ａｎｄ
ｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａ・ｐｕｔ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈ

风电系统在变风速条件下的并网运行仿真研究

关键词：仿真；数学模型；变风速；风机中图分类号：Ｔ６４Ｍ１文献标识码：Ａ文章编号：０１２—１６（０１００２００６３２１）５— ３８— ２
Ｓｍｕａｉｎｓｕｙｏｒｄ —ｃｎｅｔｄｏｅａｉｎｏｎｉｌｔｏｔｄｎｇｉ－ｏｎｃｅｐｒｔｆｗｉｄｏ
ＡｂｔａｔＴｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈｅｅｏｍｅｔｏｎｏｒｇｎｒｔｏｔｈｍｅａｄｏｅｂｏｄａｈｎｕ．ｓｒｃ：ｈｉａｅｎｒｄｃｓｔｅｄｖｌｐｎｆｗｉｄｐｗｅｅｅａｉｎａｏｎｖｒａｒａｎｄｔｅｉｆｌ
ｄｒｐｒｕｂｎｅｗｉｅｏｉｙＳｍｕａｉｎｒｓｌｈｏｈｓｉｌｔｏｆｌｗｒｑｕｎｙａｄｎｑａｍｐｉｄｅ，ｅｅｔｒａｃｎｄｖｌｃｔ．ｉｌｔｏｅｕｔｓｗｓｔｅｏｃｌａｉｎｏｃｉｎｃｕａｉｎｔｙｔｍｏｔｇｎｏｒ，ｗｉｐｅｒｗｈｎｔｅａｔｖｎｅｃｉｅｐｏｒｉｕｐｔｕｄｒｉｈｂｒｇｆｕｔｔｏｏｓｓｅｖｌａｅａｄｐｗｅｌａｐａｅｈｃｉｅａｄｒａｔｖｗｅｓｏｔｕｎｅｌｖｒａｅｗｉｄｖｌｃｔａｂｌｎｅｏｉｉｙ．Ｋｅｙｗｏｒ：ｉｌｔｏｄｓｓｍｕａｉｎ；ｍａｈｅｔｃｌｍｏｅ；ｖｒａｌｎｅｏｉｙ；ｗｉｄｐｗｅｅｅａｏｔｍａｉａｄｌａｂｅｗｉｄｖｌｃｔｉｎｏｒｇｎｒｔｒ

基于双二阶广义积分锁相的风电并网系统仿真

基于双二阶广义积分锁相的风电并网系统仿真谢聪;吴新开;雷雅云【摘要】采用双二阶广义积分实现风力发电并网逆变系统的锁相，检测出不对称电网电压中的正序和负序分量。

因为电网频率比电网相角更加稳定，应用基于双二阶广义积分的锁频环。

利用Matlab／Simulink软件对基于双广义二阶积分锁相环和锁频环的风力发电并网系统进行仿真，仿真结果证明锁频环比锁相环具有更加平滑的响应，验证了控制系统的可行性和有效性，保证风力发电系统的顺利并网。

%By using the double second-order generalized integral to realize the phase locking of grid-connected wind power inverter system, the positive and negative sequence component of unbalanced grid voltage can be detected. Because the grid frequency is more stable than the phase angle of the power grid, PLL based on double second-order generalized integral is adpoted. The grid-connected wind power system based on double second-order generalized integral PLL and frequency locked loop is simulated by using Matlab/Simulink software. The simulation results show that frequency-locked loop has more smooth response than the phase-locked loop, it verifies that this control system is feasible and effective, and ensures the smooth interconnection of the wind power system.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】风力发电;双二阶广义积分器(DSOGI);锁相;锁频环(FLL)【作者】谢聪;吴新开;雷雅云【作者单位】湖南科技大学信息与电气工程学院，湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院，湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院，湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TM712近年来，资源枯竭的窘境愈发明显，而风能是一种清洁、安全的选择［1］。

并网型直驱式风电机组的仿真分析

磁直驱风电机组的模型，真了机组在风速阶跃变化时的运行时情况，真结果验证了模型的正确性。仿仿关键词：永磁直驱风力发电；流器；变阶跃风速；真分析仿中图分类号：Ｍ６４Ｔ１文献标志码：Ｂ
永磁直驱同步风力发电机组的主要有风轮机、动装置、传
旦经验窒逾旦
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１７ —０１２１．２０９ｏ：０３６／．ｓ．６１１４．０２０．１ｓ
曼麦旦
并网型直驱式风电机组的仿真分析
戴毅张新燕。，，彭垣钢，周纪彬
（．１中节能风力发电（新疆）有限公司，乌鲁木齐８００；．３０２２新疆大学电气工程学院，乌鲁木齐８０４）３０７
Ａｂｔｃ：Ａｎｌｓｓｏｈｄａｎａｅｆｄｒｃ — ｒｅｐｒｎｎｇｅｎｕｂｎｎｕｌｔｅｓｒｔａａｙｉｆｔｅａｖｔｇｓｏｉｔｄｉｅｍａｅｔｍａｎｔｗｉｄｔｒｉｅａｄｂｉａｍａｈｍａｉａｅｖｄｔｌｍｏｅｆｃｄｌｏｅｅｙｐｒｏｕｂｎｖｒａｔｆｒｉｅ，ｂｓｄｏｈｔｅｔａｅｎｔｅｍａｈｍａｉａｄｌｆｈｏｖｒｒｈｏｔｏｔｔｇｔｅｎｒｔｉｅａｄｐｗｅｒｔｌｃｍｏｅｅｃｎｅｅ，ｔｅｃｎｒｌｒｅｙａｏｔｔｓａｇｅａｅｓｄｎｏｇｉｓｄｓｏｈｏｖｒｕｏｗａｄ，ｔｅａｔｅａｄｒａｔｅｐｗｅｆｔｅｗｉｄｔｒｉｅｃｎｉｄｐｎｅｔｃｎｒｌｎｒｉｅｆｅｃｎｅｅｒｓｐｔｒｒｄｔｔｉｆｈｃｉｎｅｃｉｏｒｏｈｎｕｂｎａｎｅｅｄｎｏｔｏ，ａｄｖｖｗｈｃｓａｌｏｏｔｉｅｅｏｒｑａｉｉｈｉｂｅｔｂａｎｂ￣ｒｐｗｅｕｌｙ；ｕｉｇｔｅｓｍｕａｉｎｓｆｒｔｓｎｈｉｌｔｏｔｏｗａｅＭＡＴＬ／ＭＵＬＮＫｔｕｌｒｃ－ｒｅｐ－ＡＢＳＩＩｏｂｉｄｉｔｄｉｅｒｄｅｖ

基于双二阶广义积分锁频环的风电并网控制系统仿真_谢聪

[
cosθ － sinθ 1 /2
cos（ θ － 120 ° ）－ sin（ θ － 120 ° ） 1 /2
cos（ θ + 120 ° ）－ sin（ θ + 120 ° ） 1 /2
]
（ 3）
计算解耦得到基频正序和负序分量，通过锁相环检测基频正序分量的相位和频率。
在两相旋转坐标系下的数学模型为：变换后，
0
[
]
[
T αβ + ] v αβ =
（ 7）
s 1 kw ' 2 2 s + kw's + w' 2 w'
[
－ w' s
]v
αβ
（ 13 ）
由于电网频率比电网相角更加稳定，在双二阶广义积分解耦三相锁相系统中，频率反馈环和相位反馈环是相互交错的，会有系统响应超调大和稳定时间过长的缺点，因此采用锁频环代替锁相环。
[
[ 1q －1 q ] 1 q 1 2 [ － q 1]
1 2
（ 11 ）（ 12 ）
图3 PNSCFLL）结构基于双二阶广义积分器的锁频环（ DSOGI-
－ jw / 2 ）是一个90 ° 滞后的移相运算，式中 q（ q = e 将其应用于时
域，可获得输入波形的交轴分量。 48 Electrical Automation
（ 1）
Electrical Automation 47
《电气自动化》 2015 年第 37 卷第五期
新能源发电控制技术
The New Energy Power Control Technology
abc 三相静止坐标系变为 αβ 两相静止坐标系的变换矩阵： 3 /2 槡 abc 三相静止坐标系变为 dq 两相旋转坐标系，采用如下的变换矩阵： C3 s / 2 r = 2 3 T abc / αβ = 2 3

风电场并网引起的电压波动仿真

ＥＰＡＮ序构建了其仿真系统模型，拟了风电机的ＩＬ程模
组在阵风影响下系统电压的波动。
关键词：电场
异步
风力发电机
电压波动
仿真
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｓｃｏｏｓｗｉｎｅａｏａｔａｔｙｎｈｒｎｕｎｄｇｅｒｔｒｗｓ
ｔｋｎａｅｓｄｂｃｗｈｌｔｅｍａｈｍａｉｍｏｄｏｓａｅｓｈｕｙｏｊｔｉｔｅｔｌｆｔｔｔｅ，ｅｈｃｉ
ｃｍｐｎｎｓｓａａｙｅ．ｅｓｍｕａｉｎｓｓｅｔｄｌｏｏｅｔｎｌｚｄＴｈｉｌｔｙｔｍａｉｍｏｅｗａｏｃ
ｏｈｆｅｔｔｙｔｍａｉｏｔｇｕｌａｉｎｕｄｒｇｓｆｔｅｅｆｃｏｓｓｅｔｃｖｌｅｐｓｔｏｎｅｕｔａ
ｃｎｉｉｎｗａｏｄｃｅ．ｏｄｔｓｎｕｔｄｏｃ
Ｋｃｗｏｄ：ＷｉｄｆｒＡｓｎｈｒｎｕｎｅ－ｙｒｓｎａｍｓｙｃｏｏｓｗｉｄｇｎｅａｏＶｌｇｕｓｔｎＳｍｕａｉｎｒｔｒｏｔｅｐｌａｉｉｌｔａｏｏ
外，还将导致电网电压的波动，特别是阵风对电网电压的影响。波动的幅度不仅与风电功率大小有关，而且还与风电场的分布和变化特性等有关【。 ¨ 根据新疆电力试验研究院和国家电力科学研究院
值范围为风机切入风速到切出风速之间。考虑尾
流效应，用ＲＡＨＭＡＮ模型计算出各台风机轮利毂处风速。据各风机功率风速曲线，算出每根计

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风电并网课程作业用digsilent软件仿真分析含风电场的单机无穷大系统的潮流与动态过程班级：研电1105姓名：郭威（1112201057）李彦宾（1112201063）0 仿真系统参数如下双馈电机参数：变压器参数：额定容量S N =1.5MVA 额定容量S N =63MVA 额定电压U N =0.69kV 额定电压U N =242kV/10.5kV 正常转速n =1490.565rpm 短路损耗404kW 级对数 p=2 空载损耗93kW 惯性时间常数（集中参数）T J =5s 短路电压14.45% 定子电阻R s =0.00598989pu 空载电流2.41% 转子电抗x s =0.125pu 直流电容参数：同步速时 C =48137.6µF E =1.15kV 转子电阻R r =0.00619137pu 系统参数：转子电抗x r =0.105368pu 无限大系统: f =50Hz 静止时负荷参数：转子电阻R r =0.02623123pu P=35MW ，cos Φ=0.9 输电线路：LGJ400，200km, r1=0.08 Ω/km,x1=0.04 Ω/km.变压器参数计算：选择电力变压器型号为SSPL-63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压242±2⨯2.5%kV ，低压10.5kV ，短路损耗404kW ，空载损耗93kW ，短路电压14.45%，空载电流2.41%，经过计算：Ω=⨯⨯==96.56310002424041000222N N K T S U P R Ω=⨯⨯==33.1346310024245.14100%22N N k T S U U XS U P G NT 622010588.12421000931000-⨯=⨯=⨯=S U S I B NN T 52201059.22421006341.2100%-⨯=⨯⨯==搭建的单机无穷大系统潮流图，该系统中无穷大系统由内阻为0、电压标么值为1的50Hz 交流电压源进行等值。

发电机采用经典二阶模型。

设Xd ’后暂态电势E ’恒定、机械功率Pm 恒定，D 为定常阻尼系数，忽略线路损耗及分布电容，则对于单机无穷大系统有如下运动方程：(1)1m e d M P P D dt d dt ωωδω⎧=---⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩下图中是digsilent潮流计算之后的潮流图(单线图)，图中记录了母线电压、相角以及标幺值，而变压器与线路都显示了有功、无功及负载率。

图0-1 单机无穷大系统拓扑图加入由10台同型号，容量为1.5MW的DFIG构成的风电场之后，含风电场的完整系统拓扑图为：图0-2 风机并网后的拓扑图上图中，我们将风电场直接并入220kV的单机无穷大的系统内，其中风电场的风机是双馈风机，采用一个三绕组变压器（220kV/0.69kV/0.69kV）将控制回路（背靠背系统）与发电机的定子输出相分离，从而使风电厂的可靠性增强。

1 含风电场的单机无穷大系统潮流图图0-3 风机并网后的潮流计算图在digsilent中，由上图看出双馈电机的转子直接接到了一个直流母线上缺少了转子侧变流器的逆变作用，而不是我们所学习的转子通入三相交流电源，实际上在digsilent中原理上仍然是转子通入三相交流电，只是我们通过搭建模块将转子变流器以及其控制策略集成在控制模块中，所以在拓扑结构图中没有显示出来。

2 双馈机的基本原理双馈机的等值电路如图2-1所示。

图2-1双馈机等值电路其中jX m 为激磁电抗，R s +jX s 为定子阻抗，R r 为转子电阻，X r 为转子漏抗，rU 为转子电压，以上所有转子量均为折算到定子侧的数值。

忽略定子电阻，从定子侧输入的电磁功率可表示为]Re[112r r r r s I U sR I s P -=(1)其中前面一项对应一般异步电机的电磁功率，该值完全取决于异步电机的滑差，滑差为正时吸收电磁功率，运行于电动机状态；滑差为负时发出电磁功率，运行于发电机状态。

双馈机则可以通过控制后面一项，使得电机的滑差为正时也能实现发电；实际中，双馈发电机的转速变化范围可达同步速的±30%。

式（1）也表明，双馈机的定子功率控制是通过调节转子回路的励磁电压或电流实现的，具体调节过程通过矢量控制技术实现。

从双馈机转子输出到电网的电磁功率为2]Re[r r s r r r R I sP I U P -=-= (2)忽略转子损耗，则有s r sP P = (3)即在忽略双馈电机定子和转子损耗的条件下，通过转子回路馈入电网的功率为通过电网流入定子回路功率的s 倍。

据图2-1所示的参考方向，有r m s P P P += (4)由式（3）和（4），可以得到s m P s P )1(-= (5)式（3）和（5）即构成了双馈机的功率关系方程。

当0＜s ＜1时，双馈机运行于亚同步状态；当s ＞1时，双馈机运行于超同步状态，不同运行状态下双馈机的实际功率流向如图12所示。

(a) 亚同步发电 (b) 亚同步电动(c) 超同步发电 (d) 超同步电动图2-2 不同运行状态下双馈机功率流向由图2-2可知，不论是发电机状态还是电动机状态，亚同步运行时双馈机的定子功率和转子功率流向相反；超同步运行时双馈机的定子功率和转子功率流向相同。

实际上，双馈机在滑差为0的情况下也可实现发电，这时转子回路电流频率为0，即为直流电，而转子回路馈入电网的有功功率为0，双馈机的运行状态等同于同步发电机；由于其特殊性，一般不将其列为一种独立的运行状态。

从第一部分的潮流图可知，转子功率和定子功率都往电网流，可见DFIG 处于超同步状态，转子转速大于同步速。

双馈机的dq 电压、磁链方程如下：rqr rd rq rq rd r rq rd rd sq s sd sq sq sd s sq sd sd i R s p u i R s p u i R p u i R p u ++=+-=++=+-=ψωψψωψψωψψωψ1111 （6）sqm rd r rq sd m rd r rd rq m sq s sq rd m sd s sd i L i L i L i L i L i L i L i L +=+=+=+=ψψψψ由于双馈机的定子接在频率恒定的大电网上，定子电阻比电抗小很多，可以忽略不计，这时定子磁链与定子电压矢量近似互相垂直。

把dq 坐标系的d 轴定向在定子磁链上时，定子磁链的q 轴分量为0；这时d 向定子电压为0，而q 向定子电压为常数，即1100u u u sq sd sq sd ====ψψψ (7)将式（7）代入磁链方程，可以得到srq m sq s rdm sd L i L i L i L i -=-=1ψ (8)在同步旋转坐标系下，有定子功率)(23)(23sd sq sq sd s sq sq sd sd s i u i u Q i u i u P +=+=(9)将（7）、（8）代入（9），可以得到)(2323111rd m ss rqsms i L L uQ i L L u P -=-=ψ (10)式（10）即构成了双馈机转子变流器矢量控制的数学模型。

由式可见，在定子磁链或定子电压保持恒定时，定子有功功率与i rq 成正比，而定子无功功率则完全由i rd 决定；转子变流器矢量控制实现了定子有功功率和无功功率控制的解耦，或者说实现了电磁转矩与转子励磁控制的解耦，这就是转子变流器的矢量控制。

转子变流器的控制策略是功率、电流双闭环系统。

在功率闭环中，有功功率P*的参考值可以根据风力机和双馈电机的特性按捕获最大风能的原则给出，无功Q*的参考值可以根据电网要求的最大功率因数需求设定，也可从发电机功率框图消耗的角度求得。

反馈功率P ，Q 则是通过对发电机定子输出电压、电流检测和坐标旋转变换后计算求得；P*、Q*的参考值与反馈值先进行比较、差值再经过PI 型功率调节器运算，输出定子电流有功分量及无功分量的参考值，通过计算又可得出转子电流的有功分量和无功分量的参考值和，将它们与转子电流反馈值进行电流控制（PI 调节），可以得到相应的有功无功的改变值，然后通过坐标变换，得到控制PWM 的调制信号，从而使得通过调节电流就能调节发电机发出有功功率和无功功率。

PI +PIPIdq abc PWM 转子侧变流器光电编码器DFIG电网功率P 、Q 计算磁链计算*2a u *2b u *2c u ++--+*QQ S*PP S*sdi *sqi msL L msL L mL 1-sdψ*rdi *rqi rdi rqi rdiPI dqrωsdψrqi 补偿电压计算+rqu ∆rd u ∆*rdu *rqu rqu -rdu αβdq ABCαβαr i βr i αβdq ABCαβαβs s i i αβs s u u sqsd i i sqsd u u图2-3 基于定子磁链定向的DFIG 的P 、Q 解耦矢量控制策略利用该原理我们得到digsilent 中转子变流器的控制策略框图：图2-4 digsilent 中转子变流器矢量控制模块网侧PWM 变换器的主要功能是保持直流母线的电压稳定、输入电流正弦和控制输入功率因数。

这直接取决于直流侧和交流侧有功功率是否平衡。

如果能控制交流侧输入的有功功率，就能保持直流母线电压的稳定。

由于电网电压基本上是恒定，所以对交流侧有功功率的控制实际上就是对输入电流有功分量的控制。

输入功率因数的控制就是对输入电流无功分量的控制。

通过PARK 变换我们可以实现解耦控制，从而控制id 与iq 可分别控制有功和无功功率，从而控制直流环节电压和交流侧功率因数。

a u bu cu L L La i dcu +-abu bcu a S b S cS ++-αβdq i αi βKPPIPI PI SVPWM*dcu αβdqa b cαβαβ-网侧变换器机侧变换器DFIGN+-uθsu uθ*di*qi -++d ru 'q ru 'di qi di qi d cu u αu β*q ru *d ru *ru α*r u βci b i 图2-5 基于定子电压定向矢量控制策略在digsilent 中相对应的网侧变流器的控制模块为：图2-6digsilent 中网侧变流器的控制模块3 动态仿真故障前双馈机运行于超同步发电状态ωr =1.2p.u.，为了便于分析假设风速保持恒定不变。

双馈机并网处发生三相金属瞬时性短路，故障发生时刻为25s，持续200ms后故障消失，仿真结果如图0-图10所示。

图0 风速数据图1 转子转速图2 电磁转矩图3 定子电压图4 定子有功图5 定子无功图6 转子d轴电流图7 转子q轴电流图8 转子电流图9 定子电流图10 直流电压3.1 仿真结果分析故障后双馈机的电磁转矩急剧下降，而此时风速保持恒定，可认为输入机械转矩保持不变，发电机转子转速将迅速上升到一个较大的值。