【導(dǎo)讀】理論研究型（√）；計(jì)算機(jī)軟件型（）；綜合型（）。1．遵守畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的紀(jì)律，按時答疑；2．獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)基本的科研能力；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、圖紙中的文字符號符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)；種不平衡度下雙饋風(fēng)機(jī)的輸出特性，得到了一些具有實(shí)際意義的成果。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。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。文獻(xiàn)了解了不平衡度的計(jì)算方法，搭建了不平衡度計(jì)算模塊。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，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)

　　

【正文】 對稱分量法 在對稱分量法中，任意三相電壓都可以分解為三相對稱的 正序分量 af? ，bf? ， cf? 與負(fù)序分量 af? ， bf? ， cf? 以及三個相等的零序分量，但由于目前所用的雙饋風(fēng)機(jī)采用的大都是三相三線制接線方式，系統(tǒng)中無零序分量通路，所以在這里不考慮零序分量。 對于任意的三相電磁量 af ， bf ， cf ，由對稱分量法得： a a ab b bc c cf f ff f ff f f????????????????? (41) 其中， 111()( 2 / 3 )( 2 / 3 )ambmcmf f c os tf f c os tf f c os t??? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?????? ? ???? ? ?? (42) 111()( 2 / 3 )( 2 / 3 )ambmcmf f c os tf f c os tf f c os t??? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?????? ? ???? ? ?? (43) 式 中， 112 f??? 為電網(wǎng)電壓的角頻率； ?? 和 mf? 分別表示為正序分量的初相位和幅值， ?? 和 mf? 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。 利用式 (31)中的三相靜止坐標(biāo)到兩相靜止坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式將式 (41)變換后，得到： 3 / 2 3 / 2aas s b s s bccfffC f C ffff??????? ? ? ??? ? ? ? ????? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? (44) 其中，定義 第 4 章 不平衡情況下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 27 3 / 2as s bcffCfff??????????? ????? ???????? (45) 3 / 2as s bcffCfff??????????? ????? ???????? (46) 則有 f f ff f f? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? (47) 將式 (42)和式 (43)分別代入式 (45)和式 (46)中，有 11c o s ( )s in ( )mmf ftf??????? ?????? ????? ??????? (48) 11c o s ( )s in ( )mmf ftf??????? ?????? ????? ???????? (49) 而在兩相靜止的坐標(biāo)系中，定義電 磁量的空間矢量 F 形式如下 ? ? ()F f f f f j f f? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? (410) 把式 (48)和式 (49)代到 (410)，并參考?xì)W拉公式 ( )je cos jsin? ????，就可以導(dǎo)出如下關(guān)系： F F F?? ?? ?????? (411) 其中， 1()jtmF f jf f e ??? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? (412) 1()jtmF f jf f e ??? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? (413) 式 (412) 和 (413)中 F??? 和 F??? 分別表示 了在兩相靜止坐標(biāo)系中的正序空間矢量和負(fù)序的空間矢量，并且它們都是時間函數(shù)。 在討論前，先定義有一個正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn) dq? 坐標(biāo)系以 1? 的角速度沿逆時針旋轉(zhuǎn)，而反轉(zhuǎn)同步坐標(biāo)系以 1?? 的角速度順時針旋轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)()dq? 坐 標(biāo)第以及反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn) ()dq? 坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換關(guān)系如下： 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 11,jjd q d qF F e F F e???? ??????? (414) ,d q d qF F e F F e?? ?? ??? (415) 1122,jjd q d q d q d qF F e F F e???? ? ? ??? (416) 其中， 11t??? 上標(biāo) ―+‖、 ―‖分別是正、反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。 利用式 (414)對 (411)式，分別進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)變換，有 12jtd q d q d q d q d qF F F F F e ??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? (417) 12jtd q d q d q d q d qF F F F F e ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? (418) 式中 dq d qF f jf? ? ?? ? ???表示正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) 系 中的正序分量，是直流量； dq d qF f jf? ? ?? ? ???表示正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中 系 的負(fù)序分量， 是 二倍頻的交流量； dq d qF f jf? ? ?? ? ???表示反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的負(fù)序分量，是直流量； dq d qF f jf? ? ?? ? ???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 (417)和式 (418)可見，電網(wǎng)電壓不平衡條件下，任意電磁量在正、反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中表現(xiàn)為，直流量和二倍頻率交流分量之和。 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 ω0? ，即可得到不平衡電網(wǎng)電壓下兩相靜止 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 ss s srr r r r rdU R IdtdU R I jdt??? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ??? ?????? ? ? ??? (419) s s s m rr m s r rL I L IL I L I?? ?? ???? ?? ???? ????? (420) 式中， ? ? ()s s s s s s sU u ju u u j u u? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 第 4 章 不平衡情況下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 29 ? ? ()r r r r r r rU u ju u u j u u? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 ? ? )(s s s s s s sjj? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 ? ? )(r r r r r r r? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 ? ? ()s s s s s s sI I jI I I j I I? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 ? ? ()r r r r r r rI I jI I I j I I? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?。 由式 (415)和式 (417)可求得正，反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 dq? 、 dq? 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 11j t j ts sdq sdqj t j tr rdq rdqU U e U eU U e U e????????????? ?????? (521) 11j t j ts sdq sdqj t j tr rdq rdqee??????? ? ?? ? ? ??????? ?????? (522) 11j t j ts sdq sdqj t j tr rdq rdqI I e I eI I e I e????????????? ?????? (523) 其中 sdq sd sqU u ju? ? ?? ? ???, sdq sd sqU u ju? ? ?? ? ???, rdq rd rqU u ju? ? ?? ? ???, rdq rd rqU u ju? ? ?? ? ???。 sdq sd sqj? ? ?? ? ?? ? ???, sdq sd sqj? ?? ? ?? ? ???, rdq rd rqj? ? ???? ? ???, rdq rd rqj? ? ?? ? ?? ? ???。 sdq sd sqI i ji? ? ?? ? ???, sdq sd sqI i ji? ? ?? ? ???, rdq rd rqI i ji? ? ?? ? ???, rdq rd rqI i ji? ? ?? ? ???。 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 dq? 、 dq? 中分別由各自的正，負(fù)序分量表示的雙饋電燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 機(jī)電壓、磁鏈方程如下： 1sdqs d q s s d q s d qrdqr d q r r d q s l r d qdU R I jdtdU R I jdt? ??? ????? ? ?? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? ????? ? ? ??? (424) sdq s sdq m rdqrdq m sdq r rdqL I L IL I L I?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ?????? (425) 1sdqs d q s s d q s d qrdqr d q r r d q s l r d qdU R I jdtdU R I jdt? ??? ????? ? ?? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ? ????? ? ? ??? (426) sdq s sdq m rdqrdq m sdq r rdqL I L IL I L I?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ?????? (427) 式中， 1sl r? ? ?? ?? ? 為反 轉(zhuǎn) 滑差角頻率， 1sl r? ? ???為正轉(zhuǎn)滑差角頻率。 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。同理，根據(jù)式 (426)和 (427)，可得反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的負(fù)序分量等效電路，如圖 42 所示。 +++?? + ???? ?? + ???? ?? + ?? ?? ?? + ?? + ?? ?? ?? + ???? ++?? ?? 1 ?? + ?? ?? ?? + ???? ?? ?? ?? ?? + ?? + ?? ?? ?? + ???? ???? ?? +?? ?? ?? + +?? + ?? ?? ?? + 圖 41 正轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn) dq? 坐標(biāo)中 DFIG 的正序分量等效電路 第 4 章 不平衡情況下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 31 +++???? ???? ++???? ???? ???? +?? ? ?? ?? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ?? ? ???? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ?? ???? ?? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ?? ?? 1 ?? ? ?? ?? ?? ? 圖 42 反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn) dq? 坐標(biāo)中 DFIG 的負(fù)序分量等效電路 令 1ω?? ,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) dq? 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 1sdqs d q s s d q s d qrdqr d q r r d q s l r d qdU R I jdtdU R I jdt? ??? ???? ? ??? ? ??? ? ? ????? ? ? ??? (428) sdq s sdq m rdqrdq m sdq r rdqL I L IL I L I?? ? ? ?? ? ?? ?????? (429) 根據(jù)式 (417)，可知式 (428)和式 (429)中 12 jts d q s d