基于任意时刻电网故障下的双馈风力发电机定子磁链全响应研究

为研究双馈风力发电机(DFIG)定子磁链的全响应与电网故障发生时刻的关系,通过求解DFIG状态方程,得到任意时刻故障下DFIG定子磁链的解析表达式;利用坐标分解方式研究了定子磁链稳态响应与故障时刻的关系;通过分析定子磁链直流分量的大小,研究了定子磁链自由响应与故障时刻的关系。结果表明,定子磁链稳态响应与故障时刻无关,且其大小随故障时刻的变化呈现2倍工频周期的变化规律。最后通过搭建Matlab/Simulink模型仿真验证了推导公式的准确性和理论分析的正确性,为DFIG低电压穿越时转子侧的控制策略提供了一定的理论依据。

基于扇区优化后的鼠笼电机直接转矩控制

针对传统六扇区直接转矩控制方法应用在鼠笼电机中出现的转矩脉动大、起动阶段磁链响应慢以及定子电流畸变等问题,提出了一种基于扇区优化的鼠笼电机直接转矩控制的解决方案。首先引入三位滞环磁链控制器,接着设计了二十四扇区直接转矩控制方法,最后根据电压矢量在不同位置对磁链与转矩的不同作用效果将二十四扇区再次优化至三十扇区。该方案能够在1+4n(n=0,…,5)扇区,解决当Sgn(ΔT _(e))=0时传统矢量表中不理会磁链需求的问题,并将此扇区分为圆心角为7.5°的两个小扇形,以减小此扇区在Sgn(Δψ_(s))=0时由于转矩需求带来的磁链误差;在3+4 n(n=0,…,5)扇区,解决了因电压矢量选取引起的磁链不平衡与转矩响应较慢的问题。仿真结果表明相对于传统六扇区DTC,基于扇区优化的DTC可明显改善转矩脉动、加快磁链响应,并使定子电流更接近正弦波,改善了传统鼠笼电机DTC系统的性能。