【正文】 直流量；表示反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的正序分量，是二倍頻的交流量。由式(415)和式(417)可求得正，反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、中，以各自的正、負(fù)序分量表達(dá)的靜止坐標(biāo)系中的定、轉(zhuǎn)子電流、電壓以及磁鏈方程 (521) (522) (523)其中, , 。然后根據(jù)式(424)和(425)可得正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正序分量等效電路，如圖41。采用標(biāo)么值，,基準(zhǔn)電壓690V，電網(wǎng)電壓不平衡度為5%。 本章小結(jié)本章分析了雙饋電機(jī)不平衡情況下的數(shù)學(xué)建模。本文運(yùn)用 Simulink/Matlab 軟件，將變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)組成部分不平衡情況下的運(yùn)行，進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和仿真分析。這個(gè)模型的優(yōu)點(diǎn)是可以運(yùn)用陣風(fēng)和階躍風(fēng)，簡單、有效地模擬出任意時(shí)刻的風(fēng)速變化。雙饋異步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模以及 Simulink 仿真是這一部分的重點(diǎn)，因?yàn)閷?duì)發(fā)電機(jī)的理解和建模關(guān)系到整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制及發(fā)電控制的思路和策略。最后，運(yùn)用對(duì)稱分量法研究了不平衡條件下，雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，建立了正反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，分別由各自正，負(fù)序分量表示的DFIG電壓，和磁鏈方程。2008，32(13)：86—91．10 胡家兵. 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電網(wǎng)故障穿越_不間斷_運(yùn)行研究[博士學(xué)位論文]. 浙江大學(xué) 2006,719111 喻 沖，宋平崗，劉 鵬，李 輝. 不對(duì)稱故障下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法。三相電壓不平衡度的不同計(jì)算方法對(duì)比。附錄附錄1 開題報(bào)告附錄2 文獻(xiàn)綜述附錄3 中期報(bào)告附錄4 文獻(xiàn)翻譯原文附示5 文獻(xiàn)翻譯譯文燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)審意見表指導(dǎo)教師評(píng)語：成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日評(píng)閱人評(píng)語： 成績： 評(píng)閱人簽字： 年 月 日 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語表答辯委員會(huì)評(píng)語：總成績： 答辯委員會(huì)成員簽字： 答辯委員會(huì)主席簽字： 年 月 日。本論文從選題到研究實(shí)驗(yàn)以及論文的撰寫都是在殷老師和學(xué)長的悉心指導(dǎo)下完成的，老師對(duì)學(xué)科未來研究方向的敏銳洞察和孜孜不倦的教學(xué)態(tài)度使我受益匪淺,特別是在許多關(guān)鍵問題上的老師與學(xué)長的正確指導(dǎo)才使得本論文得以順利完成。13 黃如海, 謝少軍. 基于比例諧振調(diào)節(jié)器的逆變器 ,2010,11(2): 777814 J．B．Hu，Y．K．He．Modeling and enhanced control of DFIG under unbalanced grid voltage conditions．Electric Power Systems Research，2009，79：27328 15 J．B．Hu，Y．K．He． DFIG wind generation systems operating with limited converter rating considered under unbalanced network conditions – Analysis and control design 2009,89: 2631916 駱皓，林明耀，肖遙，曹陽，張言蒼. 網(wǎng)壓非對(duì)稱條件下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的 PS．VS及 NS．VR綜合控制分析 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011,11(5): 313317 高平，王輝，佘岳，李龍文。41參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)1 (上) [J]. 節(jié)能與環(huán)保, 2006,(3)。然后查閱文獻(xiàn)了解了不平衡度的計(jì)算方法，建立了不平衡度計(jì)算模塊，加入到所建立了雙饋電機(jī)模型中。風(fēng)力機(jī)的建模采用了簡化的經(jīng)驗(yàn)公式。這幾個(gè)模塊共同組成了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最核心的要素。在Matlab現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電模塊中加入不平衡，研究了與電網(wǎng)連接的風(fēng)力機(jī)在不平衡情況下的輸出特性。圖43 雙饋電機(jī)接入電網(wǎng)仿真圖44 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)連接點(diǎn)的電壓圖45 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)風(fēng)機(jī)與電網(wǎng)連接點(diǎn)的電流圖46電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)直流母線電壓的波形圖47 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)電機(jī)定子側(cè)電流波形圖48 電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)電流波形從46中可以看到當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生不平衡時(shí)直流母線電壓出現(xiàn)波動(dòng)，這將會(huì)影響母線電容的壽命。圖 41 正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中DFIG的正序分量等效電路圖 42 反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中DFIG的負(fù)序分量等效電路令,則可得(33)可得不平衡電網(wǎng)電壓條件下，正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中包括正、負(fù)分量在內(nèi)的矢量形式DFIG定、轉(zhuǎn)子電壓和磁鏈方程 (428) (429)根據(jù)式(417)，可知式(428)和式(429)中， 與電網(wǎng)連接的雙饋風(fēng)機(jī)不平衡情況下的仿真利用Matlab中名為“wind_power_balance”的模塊，修改參數(shù)，進(jìn)行仿真。, , 。 不平衡條件下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型首先令式(33)中的，即可得到不平衡電網(wǎng)電壓下兩相靜止αβ坐標(biāo)系中矢量形式的以饋電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電壓和磁鏈方程 (419) (420)式中。在討論前，先定義有一個(gè)正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系以的角速度沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而反轉(zhuǎn)同步坐標(biāo)系以的角速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。給出了不平衡度計(jì)算方法，建立了不衡度計(jì)算模塊，接入到所建立的電機(jī)模型中，調(diào)節(jié)電壓使電機(jī)分別運(yùn)行在不平衡度為3%和5%的情況下，比較分析兩種情況下，電機(jī)輸出特性的變化情況，得出了一些有用的結(jié)果。再具體分析不平衡度為3%，即頻率為100HZ，是電網(wǎng)電壓頻率的2倍，這就是后面分析的關(guān)于不平衡情況下電機(jī)運(yùn)行的2倍頻波動(dòng)。在正常情況下各項(xiàng)運(yùn)行結(jié)果如下：圖38 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)定子側(cè)電壓波形圖39 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)定子電流波形圖310 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)轉(zhuǎn)子電流波形圖312 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)轉(zhuǎn)速波形圖313 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩波形圖314 電網(wǎng)電壓平衡時(shí)定子側(cè)有功和無功功率的波形 雙饋電機(jī)不平衡情況下的仿真在圖32的仿真圖中加入不平衡度計(jì)算模塊，然后設(shè)置不平衡度為3%和10%，分別觀察定子電壓，定子電流，轉(zhuǎn)速，以及有功無功的輸出波形。本文選擇的是利用線電壓基波有效值來計(jì)算不平衡度，公式如下： (38)式中，其中、為線電壓基波有效值。(2) 磁鏈方程 (34)式中,為dq坐標(biāo)系下定、轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互感，且。而通過坐標(biāo)變換可以使原來三相坐標(biāo)下基波正弦變量變換成兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流分量，這樣分析就變得簡單。以代表轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，代表定子的轉(zhuǎn)速。由于雙饋電機(jī)由轉(zhuǎn)子側(cè)提供交流勵(lì)磁，所以雙饋電機(jī)也稱作異步化同步電機(jī)或交流勵(lì)磁同步電機(jī)。對(duì)于風(fēng)速模型采用常用的四個(gè)分量進(jìn)行模擬，對(duì)于風(fēng)力機(jī)模型則需要調(diào)節(jié)參數(shù)使其工作在最佳狀態(tài)。將(25)到(210)綜合起來用matlab搭建的仿真圖見25到28圖。 風(fēng)力機(jī)的靜態(tài)特性由，風(fēng)輪捕獲功率P、葉尖速比、功率系數(shù)、風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)、風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)矩表示，分別如下 (25) (26) (27) (28)式中，v為主導(dǎo)風(fēng)速，m/s；R為風(fēng)輪葉片半徑，m；為空氣密度。而它輸出機(jī)械能的效率取決于風(fēng)速以及風(fēng)機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)。仿真時(shí)間為50s。35第2章 風(fēng)速模型和風(fēng)力機(jī)模型的建立 第2章 風(fēng)速模型和風(fēng)力機(jī)模型的建立 風(fēng)速模型的建立