【正文】 風(fēng)機(jī)采用的大都是三相三線制接線方式，系統(tǒng)中無(wú)零序分量通路，所以在這里不考慮零序分量。將式(421)、(422)和(423)代入式(419)和(420)中，整理后，可得正、反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、中分別由各自的正，負(fù)序分量表示的雙饋電機(jī)電壓、磁鏈方程如下： (424) (425) (426) (427)式中，為反轉(zhuǎn)滑差角頻率，為正轉(zhuǎn)滑差角頻率。風(fēng)速的建模用了經(jīng)典的4分量模型，即風(fēng)速是基本風(fēng)、陣風(fēng)、階躍風(fēng)和隨即風(fēng)的線性疊加?；贛atlab/Simulink的風(fēng)力機(jī)性能仿真研究，能源研究與信息，2006,22(2):8083.18 牟樹貞，齊曉波，劉芹。811.2 劉其輝,賀益康,[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004, 24(3):611.3 Data, R, Ranganathan, . Variablespeed wind power generantion usingdoubly fed wound rotor induction machinea parison with alternative schemes [J]. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2002,4 林成武,王鳳祥,[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2003, 23(11):122125.5 (修訂版).2009年2月.6 《三相電壓不平衡》　中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一電能質(zhì)量,GB/T15543一2008,20087 鄧雅. ：北京交通大學(xué),2011,1030.8 李東東,陳 ,2005,23(3):115119.9 郭曉明，賀益康，何奔騰，等．不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的直接功率控制．電力系統(tǒng)自動(dòng)化。結(jié)論 結(jié)論隨著雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在電風(fēng)中所占比重增大，增強(qiáng)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡下的運(yùn)行能力越來越重要，電網(wǎng)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性要求越來越高，對(duì)于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究不能僅僅停留在正常情況，不平衡情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究成為主要的研究課題。圖324 不平衡度為3%時(shí)定子側(cè)有功和無(wú)功功率的波形圖325 不平衡度為10%時(shí)定子側(cè)有功和無(wú)功功率的波形圖324和325分別表示了不平衡度為3%和10%時(shí)定子側(cè)有功和無(wú)功功率的波形，可以看到不平衡度時(shí)功率出現(xiàn)在脈動(dòng)，而且不平衡度越大脈動(dòng)越大，這樣的脈動(dòng)會(huì)給整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)帶來?yè)p耗增大、發(fā)熱增多、過壓、過流等問題。而三相靜止坐標(biāo)變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)需要經(jīng)過兩個(gè)步聚：首先是三相靜止坐標(biāo)到兩相靜止坐標(biāo)，利用的是clarke變換矩陣： (31)然后是兩相靜止坐標(biāo)到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，利用的是Park變換矩陣： (32)進(jìn)行坐標(biāo)變換后就可以進(jìn)行雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常情況下的數(shù)學(xué)建模。仿真時(shí)，風(fēng)力機(jī)處于靜態(tài)時(shí)，槳距角為,風(fēng)力機(jī)半徑R為15m，所模擬的風(fēng)速為0到15m/s，仿真時(shí)間為50s。數(shù)學(xué)公式表達(dá)為: (21)式中各分量具體含義如下：(1) 為基本風(fēng)分量，是風(fēng)速模型的平均風(fēng)速；(2) 為陣風(fēng)分量，表示突然變化的風(fēng)速成份，數(shù)學(xué)模型表示為： (22)其中，、為陣風(fēng)開始和持續(xù)時(shí)間，為陣風(fēng)的最大風(fēng)速；(3) 為階躍風(fēng)分量，描述的是漸變的風(fēng)速，數(shù)學(xué)模型為： (23)其中，、為階躍風(fēng)的開始、保持和終止時(shí)間，為階躍風(fēng)的峰值；(4) 為隨機(jī)風(fēng)分量，用matlab里面的白噪聲表示。網(wǎng)側(cè)逆變器控制內(nèi)環(huán)采用電流前饋控制，并控制負(fù)序電流為零，外環(huán)采用電壓環(huán)穩(wěn)定直流電壓[9]。以風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式作為依據(jù)將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分為變速恒頻（Variable Speed Constant Frequency，簡(jiǎn)稱VSCF）風(fēng)力發(fā)電和恒速恒頻（Constant Speed Constant Frequency，簡(jiǎn)稱CSCF）風(fēng)力發(fā)電[2]。風(fēng)是一種安全、清潔、充足，大多來自太陽(yáng)能，屬于能不斷提供的可再生能源。參考資料1. 鄧雅．不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制策略研究。首先研究了風(fēng)速和風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型，分別研究了它們的輸出特性。目前DFIG風(fēng)電機(jī)組的變速恒頻運(yùn)行主要是通過對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)背靠背變流器采用dq軸解耦控制來實(shí)現(xiàn)的。雙饋弄變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可以提高風(fēng)能捕獲能力和轉(zhuǎn)換效率，改善并優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行條件，是一種優(yōu)化的具有良好應(yīng)用前景的風(fēng)力發(fā)電解決方案。通過 Matlab／Simulink對(duì) PS．VS控制及 NS．VR控制的綜合控制仿真結(jié)果表明，該控 制策略實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)電壓非對(duì)稱狀態(tài)下雙饋風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)并網(wǎng)條件的明顯提升[16]。從仿真圖上可以看到，這樣的風(fēng)在一定程度上可以反應(yīng)真實(shí)情況下的風(fēng)速變化情況，其中包含時(shí)刻在波動(dòng)的白噪聲，偶爾突然增大瞬間又減小的陣風(fēng)，增大后能保持一段時(shí)間的階躍風(fēng)，以及一直保持的基本風(fēng)。第3章 雙饋風(fēng)機(jī)的建模與輸出特性 第3章 雙饋風(fēng)機(jī)的建模與輸出特性 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上與繞線式異步電機(jī)相似，定子采用三相分布式繞組，轉(zhuǎn)子側(cè)也采用三相分布式交流繞組。為dq坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子繞組等效為兩相繞組的自感，且。對(duì)于任意的三相電磁量，由對(duì)稱分量法得： (41)其中， (42) (43)式中，為電網(wǎng)電壓的角頻率；和分別表示為正序分量的初相位和幅值，和分別表示為負(fù)序分量的初相位和幅值，而下標(biāo)“+”和“”分別表示正序和負(fù)序分量。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。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(jiǎn)單、有效地模擬出任意時(shí)刻的風(fēng)速變化。三相電壓不平衡度的不同計(jì)算方法對(duì)比。41參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)1 (上) [J]. 節(jié)能與環(huán)保, 2006,(3)。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。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)。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(jiǎn)單。將(25)到(210)綜合起來用matlab搭建的仿真圖見25到28圖。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 本文采用最簡(jiǎn)單的風(fēng)速模型進(jìn)行分析，這種風(fēng)速模型一般包括四種分量：基本風(fēng)，階躍風(fēng)，陣風(fēng)和隨機(jī)風(fēng)。轉(zhuǎn)子側(cè)變流器采用正序電流跟蹤的滯環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)了電流的無(wú)差跟蹤。 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)單來說就是通過風(fēng)輪機(jī)及其控制系統(tǒng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。環(huán)境惡化和能源危機(jī)使新能源的尋求成為亟待解決的問題。基本要求1．遵守畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的紀(jì)律，按時(shí)答疑；2．獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)基本的科研能力；3．設(shè)計(jì)說明書一份（不少于2萬(wàn)字），A0圖紙一張；英文資料翻譯不少于5千字；說明書要求條理清晰、文筆通順，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范的要求；論文、圖紙中的文字符號(hào)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)；4. 完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，并反映在論文中。然后利用坐標(biāo)變換的方法研究了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常情況下的dq坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)建模,并通過Matlab仿真軟件研究了它在正常情況下的輸出特性。背靠背變流器由電網(wǎng)側(cè)變流器(Grid Side Converter，簡(jiǎn)稱GSC)和電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(Machine Side Converter，簡(jiǎn)稱MSC)構(gòu)成，其中電網(wǎng)側(cè)變流器采用電網(wǎng)電壓定向的矢量控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線電壓和電網(wǎng)電流的，電機(jī)側(cè)變流器采用定子磁鏈定向(Stator Flux Oriented，簡(jiǎn)稱SFO)或定子電壓定向(Stator Voltage Oriented，簡(jiǎn)稱SVO)的矢量控制實(shí)現(xiàn)對(duì)雙饋電機(jī)定子輸出有功功率、無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。在目前的商業(yè)運(yùn)營(yíng)中，MW級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)品主要有雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和永磁同步電機(jī)直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于雙饋電機(jī)所需的變流器容量較小，既能滿足風(fēng)輪機(jī)調(diào)速范圍的