内蒙古龙源蒙东新能源有限公司 于重阳

双馈发电机为当前风力发电机组的大部件之一，变流器经过矢量计算调节发电机转子电流，使得机组能够变速恒频运行。双馈变流器仅参与整机的20%功率控制即可实现整机的有功、无功平滑调节，其主要原理源于双馈发电机的解耦计算。本文主要对双馈发电机的功率解耦计算进行阐述，讲述双馈发电机定子有功、定子无功与转子dq 轴电流之间的关系。

1 双馈发电机单相稳态等效电路图

在双馈发电机单相稳态等效电路图中，Is为定子电流，Rs为定子电阻，jωsLos为定子漏抗，Us为定子相电压，Es为定子的感应电动势，Im为虚拟励磁电流。Ir为折算到定子侧的转子电流，Rr/s 为折算到定子侧的转子电阻，jωsLσγ为折算到定子侧的转子漏抗，Ur/s 为折算到定子侧的转子相电压。

2 计算过程

可以通过机组的总输出功率求得机组的机械功率：Pmec=P/η，式中Pmec为机械功率，P 为机组输出功率，η 为机组效率。

图1 单相稳态等效电路

根据机组发电机转速，可通过机械功率求得定子功率指令值（假设机组未主动限制功率或转矩）：式中Ps为定子有功功率，s 为转差率；可求得：Isd=Ps/3Us，Isq=Qs/3Us，式中Isd为定子d 轴电流，Isq为定子q 轴电流，Us为定子电压，Qs为定子无功功率（一般只要抵消掉机组其他输出无功即可，整机输出无功为0）。

根据d 轴电流和磁链关系可得[1]：Isd(Los+Lm)=Ird×Lm，式中Los为发电机定子漏感，Lm为发电机互感电感。即式中Xos为发电机定子漏抗，Xm为发电机互感电抗。

根据q 轴电流和磁链关系可得：Isq(Los+Lm)=Irq×Lm=ψs≈Im×Lm，式中ψs为定子磁链，Im为互感电流。……