李炜华,王红阳

（1.西安理工大学水利水电学院,西安 710048;2.河南省电力公司开封供电公司,河南开封 475000）

基于简化模型的双馈发电机控制方法研究

李炜华1,王红阳2

（1.西安理工大学水利水电学院,西安 710048;2.河南省电力公司开封供电公司,河南开封 475000）

0 引言

随着资源枯竭和环境恶化加剧，寻求可再生能源迫在眉睫，风力发电成为目前技术最成熟、最具规模的新能源发电方式。双馈发电机（DFIG）[1-2]因其良好的控制性能而被广泛应用于风电场入网。

传统的同步发电机采用直流励磁，转速严格固定为同步转速。发电机通过调节励磁电流来调节机端电压，转速则依赖于原动机的输入转矩，当系统突然遭受大扰动或者短路时，不平衡转矩会引起系统振荡甚至解列，此外当系统的负荷较低时过剩的无功会引起电力系统的工频过电压，从而可能危及设备和人身安全。双馈发电机如图1采用交流励磁方式，发电机的定子直接和电网连接，转子通过双PWM变频器接入电网，发电机通过调节转子电流的大小、方向以及频率来实现任意转速下输出恒频恒压的电能。由于发电机的转速可调，能够实现与电网的柔性连接从而提高了系统稳定性，发电机也可以运行于原动机的最佳工况下，减少磨损，延长寿命。此外发电机在发出有功的同时吸收无功解决电力系统的工频过电压问题[3-4]。因此双馈发电机得到越来越多的重视，且日益成为研究的热点。

图1 双馈风力发电系统