江　浪　陈　卫　樊 壮



D-PMSG机端短路电流的微分方程模型及离散解法

江浪1,2,3陈卫1,2,3樊 壮1,3

（1. 华中科技大学强电磁与新技术国家重点实验室，武汉 430074； 2. 华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院，武汉 430074； 3. 华中科技大学电气与电子工程学院，武汉 430074）

当电网发生故障时，直驱永磁同步风力发电机（D-PMSG）在机端电压深度跌落过程中表现出的电磁暂态特性十分复杂。为了准确描述直驱风机的机端电压深度跌落过程中D-PMSG短路电流的变化特性，基于空间矢量和序分量法。本文建立了在二阶控制系统下的微分方程组，准确考虑了传统控制策略中电压外环和电流内环的影响，并采取降阶求解的方法，求得D-PMSG三相对称短路及不对称短路条件下的短路电流波形，为进一步求解解析式提供了检验依据。

直驱风机；短路电流；微分方程；离散解法

随着新能源的大规模开发，风能作为一种清洁可再生能源越来越受到重视，双馈风机与直驱风机（D-PMSG）逐渐成为风机的主流。两者控制运行方式既有相同的地方，又有很大的不同。直驱风机因为省去齿轮箱、控制方式简单等诸多优点，随着大功率电力电子器件的发展，有必要对其深入研究[1]。

对直驱风机控制策略的研究已有不少。文献[2]介绍了比较典型的传统控制策略，即机侧通过网侧有功的反馈实现MPPT算法。文献[3-4]研究了比较新的直驱风机拓扑结构及控制策略，特别针对不对称短路条件下，换流器中电容电压波动，提出了不少解决方案[5-7]。……