李放 战春雨 姜瀚书

摘 要 近年来，风电渗透到电力网络得到了国内外极大的关注，风能的使用正在迅速增长，随着近年来风力发电技术的成熟，风电在电网中的装机容量不断增加，双馈发电机以安装成本低廉，变流器额定功率较低，以及有功和无功功率的可控性强等优点成为风力发电机的主流机型。本文根据双馈风电系统结构，建立双馈发电机模型，对网侧变流器的特点与功能进行分析，并对双馈感应发电机GSC矢量控制策略进行研究。

关键词 风电场；双馈风机；变流器；矢量控制

前言

目前使用的双馈风电系统构。该系统由风力机、齿轮箱、机侧变流器、网侧变流器、变压器及电网组成。双馈风机是借鉴同步发电机及异步发电机的优缺点，形成的一种发电机，构造与绕线式异步电机类似，通过使用双PWM变流器结构，调节励磁电流完功率成有功及无功双向流动[1]。本文采用的双馈风力机的模型由组合风风速模型、风力机空气动力学模型、发电机模型及变流器矢量控制模型等部分构成。

1 双馈风力机的数学模型

双馈风力机的数学模型具有多变量、强耦合、高阶、非线性的特点，与鼠籠型异步电机相类似，由于不利于计算与分析，因此需要忽略某些条件如下：

如不考虑铁芯损耗；不考虑温度波动以及频率波动对绕组电阻的影响；将转子侧参数折算到定子侧，此时转子与定子绕组匝数相。不考虑磁路饱和的影响，每一个绕组的自感与互感为固定值；……