双馈感应风力发电机的电势角度模型及其推导方法

摘要

本发明公开了一种双馈感应风力发电机的电势角度模型及其推导方法，重新定义了极坐标形式和直角坐标形式的实用变量，提出了DFIG电势角度模型。该模型的特点是：以电势、角度和转速为状态变量，在形式上与同步发电机方程相似；有利于对DFIG内电势角度的理解，有利于功角稳定和电压稳定的分析计算；准确计及了频率变化的影响。本发明为深入研究DFIG的励磁控制策略制提供了理论依据，为利用DFIG机组励磁控制来提高电网的稳定性提供了模型基础。

主权项

双馈感应风力发电机的电势角度模型，其特征在于，所述电势角度模型为：$\left\{\begin{array}{c}{T}^{\prime }\frac{{\mathrm{dE}}^{\prime }}{dt}=-E^{\prime }+\left(\frac{CV}{{\omega }_s}\right)cos\delta +T^{\prime }(u_{dr}^{\prime }sin\beta -u_{qr}^{\prime }cos\beta )\\ \frac{d\delta }{dt}=({\omega }_r-{\omega }_s)-\left(\frac{CV}{T^{\prime }{\omega }_s{E}^{\prime }}\right)sin\delta +\frac{u_{dr}^{\prime }cos\beta +u_{qr}^{\prime }sin\beta }{E^{\prime }}\\ T_J\frac{{\mathrm{d\omega }}_r}{dt}=T_m-\left(\frac{E^{\prime }V}{{\omega }_s{L}^{\prime }}\right)sin\delta \end{array}\right.$式中：L＝L_ss，L_ss为定子绕组电感，L_m为定子绕组与转子绕组之间的互感，L_rr为转子绕组电感，R_r为转子绕组电阻；E′为暂态电动势的幅值；V为端口电压的幅值；δ为与之间的角度；β为与d轴之间的角度；u_dr为转子电压的d轴分量；u_qr为转子电压的q轴分量；ω_r为转子转速；ω_s为同步速；T_J为惯性时间常数；T_m为机械转矩。