摘 要：本文針對(duì)變速恒頻雙饋型（DFIG）風(fēng)電機(jī)組，建立了基于雙饋風(fēng)電機(jī)組自身運(yùn)行特性的簡化模型。在此模型的基礎(chǔ)上對(duì)雙饋異步風(fēng)電機(jī)組有功功率和無功功率的調(diào)控能力進(jìn)行了研究，構(gòu)建了面向電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)功率控制方案，充分發(fā)揮雙饋異步風(fēng)電機(jī)組的靈活調(diào)控能力。
　　關(guān)鍵詞：雙饋異步風(fēng)電機(jī)組；功率控制；調(diào)控能力

　　1 引言
　　隨著大容量電力電子技術(shù)的日趨成熟，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)將電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微機(jī)信息處理技術(shù)引入到發(fā)電機(jī)控制中，極大地改善了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性，并降低了機(jī)組的整體造價(jià)。其諸多優(yōu)點(diǎn)使得由雙饋發(fā)電機(jī)構(gòu)成的變速恒頻風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中大量普及。因而，研究和優(yōu)化雙饋風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)我國大型風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化和推動(dòng)我國風(fēng)電事業(yè)健康發(fā)展的迫切要求。不僅如此，對(duì)含變速恒頻雙饋型風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真與控制系統(tǒng)分析也具有重大的應(yīng)用價(jià)值，這將有助于解決風(fēng)電場(chǎng)研究手段滯后于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的問題，為科研院所與電力生產(chǎn)調(diào)度單位提供規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)度運(yùn)行模型。
　　本文以變速恒頻雙饋異步風(fēng)電機(jī)組為研究對(duì)象，分析雙饋發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子之間電壓和電流，有功功率、無功功率等各個(gè)變量相互間的關(guān)系，建立了雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真模型。在此仿真模型的基礎(chǔ)上，對(duì)雙饋異步風(fēng)電機(jī)組有功功率和無功功率調(diào)控能力進(jìn)行研究，分析了雙饋異步風(fēng)電機(jī)組在不同工況下的有功、無功、電壓控制策略，充分利用雙饋異步風(fēng)電機(jī)組的靈活調(diào)控能力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行。
　　2 變速恒頻雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
　　雙饋型風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)、繞線式雙饋異步發(fā)電機(jī)本體、變頻器和控制環(huán)節(jié)4 部分。其定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子采用三相對(duì)稱繞組，經(jīng)背靠背的PWM 雙向電壓源變頻器與電網(wǎng)相連，給發(fā)電機(jī)提供交流勵(lì)磁，勵(lì)磁頻率即為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率。
　　本文通過定子磁鏈定向矢量控制技術(shù)來完成對(duì)雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)PWM 控制，假設(shè)定子和轉(zhuǎn)子都取發(fā)電機(jī)慣例，進(jìn)行發(fā)電機(jī)模型坐標(biāo)變換，將三相靜止abc坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換到同步旋轉(zhuǎn)的d-q 坐標(biāo)系下，d