【正文】 (2)基于全功率變頻器驅(qū)動的永磁多極同步發(fā)電機的變速風電機組也是目前風電機組的另外一個主要發(fā)展方向，其建模問題及對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響的研究也是當前需進行研究的工作之一。 147 （ 3） 有研究表明，對于雙饋電機，可以設計一附加頻率控制環(huán)節(jié)，通過該控制環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)損失部分發(fā)電電源后關鍵的初始幾秒鐘時間內(nèi)控制雙饋風電機組使其釋放出風機葉輪、轉(zhuǎn)子軸系中儲存的動能以增加風電機組發(fā)出的功率，降低電網(wǎng)頻率變化率。在電力系統(tǒng)中，對于嚴重的頻率事故，系統(tǒng)慣量的降低對于電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定是極為不利的。 143 風電場并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性研究（４） 進一步研究： 分析風速變化擾動導致的電壓失穩(wěn)的機理，恒速風電機組與變速風電機組不同的無功特性分析風電場影響電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的機理。 141 風電場并網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性研究（２） 國內(nèi)外有大量文獻對風電并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性問題進行過研究。目前，歐洲各國及美國的風電并網(wǎng)導則都有類似的要求。目前，從全世界的范圍來看，風電接入電網(wǎng)出現(xiàn)了與以往不同的特點，表現(xiàn)為 : 137 風電并網(wǎng)的穩(wěn)定性與電網(wǎng)安全問題 (1)單個風力發(fā)電場容量增大，目前，國內(nèi)已經(jīng)有多個規(guī)劃中容量高于 10萬 kＷ的風電場，在未來數(shù)年中，甚至可能出現(xiàn) 100萬 kＷ的大型風電基地 (2)風電場接入電網(wǎng)的電壓等級更高，由以往接入配電網(wǎng)而發(fā)展為直接接入輸電網(wǎng)絡。 從系統(tǒng)是否穩(wěn)定的角度而言，對 kp的取值范圍較為寬松，但當 kp較大或較小時，特征根實部最大值的絕對值較小，系統(tǒng)的收斂速度趨于緩慢。 3）若所有特征根的實部 =0，若干個特征根的實部 =0， 則不能通過 Lyapunov間接法來確定系統(tǒng) 是穩(wěn)定的或不穩(wěn)定的。采用重心法解模糊，即 11()39。 87 智能最大功率獲取算法原理框圖 88 ? 雙饋感應發(fā)電機的 數(shù)學模型 ? 雙饋感應發(fā)電機的 穩(wěn)態(tài)分析和靜態(tài)穩(wěn)定問題 ? 雙饋感應發(fā)電機的 勵磁控制 ? 雙饋感應發(fā)電機的 穩(wěn)定性分析 4. 雙饋感應發(fā)電機勵磁控制 及其穩(wěn)定性分析 89 ? 雙饋感應發(fā)電機相坐標系中的方程式 ? 同步旋轉(zhuǎn)軸系下雙饋感應發(fā)電機方程式 90 91 相坐標系中的方程式 定子： s s s sp??u R i ?r r r rp??u R i ?s s rsss r rrr()T??? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ???LL iLL i??磁鏈方程： 轉(zhuǎn)子： r r rs r m r rr r r22c o s c o s ( ) c o s ( )3322c o s ( ) c o s c o s ( )3322c o s ( ) c o s ( ) c o s33rM??? ? ???? ? ???? ? ???????? ? ?????????L92 同步旋轉(zhuǎn)軸系下的方程式 22c o s c o s ( ) c o s ( )332 2 2s in s in ( ) s in ( )3 3 31 1 12 2 2??? ? ???? ? ???????? ? ? ? ? ???????C11c o s s in22 2 1c o s ( ) s in ( )3 3 22 2 1c o s ( ) s in ( )3 3 2?????????????????? ? ? ???? ? ???CPark變換： abc相變量變換到dqo軸系的變換矩陣 逆變換矩陣 93 逆變換矩陣 變換矩陣 22c o s c o s ( ) c o s ( )332 2 2s in s in ( ) s in ( )3 3 31 1 12 2 2??? ? ???? ? ???????? ? ? ? ? ???????C11c os sin22 2 2 1c os( ) sin( )3 3 3 22 2 1c os( ) sin( )33 2???????????????? ? ? ???? ? ???C正交變換 ： 94 Dq0坐標系下基本方程 d s s d s s d s d sq s s q s s q s q so s s o s o s o s0 0 0 00 0 0 00 0 0 0 0u R iu R i pu R i? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?定子電壓： 轉(zhuǎn)子電壓： 磁鏈方程： d r r d r d r d rq r r q r q r q ro r r o r o r o r0 0 0 00 0 0 00 0 0 0 0ffu R iu R i pu R i? ? ?? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?d s d s d rq s q s q rd r d s d rq r q s q rsmsmmrmrL i L iL i L iL i L iL i L i???????????????? ???95 標幺值系統(tǒng)下的基本方程式 d s s d s d s s q sq s s q s q s s d sd r r d r d r s r q rq r r q r q r s r d r()()u R i pu R i pu R i pu R i p? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ???? ? ? ??? ? ? ? ??d s s d s m d rq s s q s m q rd r m d s r d rq r m q s r q rL i L iL i L iL i L iL i L i???????????????? ???電壓方程 磁鏈方程 96 s d s d s q s q ss d s q s q s d sP u i u iQ u i u i?????????e m m q s d r d s q r()T L i i i i??re m 1 rddH T T Dt? ?? ? ?運動方程 電磁轉(zhuǎn)矩 發(fā)電機的功率 標幺值系統(tǒng)下的基本方程式 97 雙饋感應發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)分析 和靜態(tài)穩(wěn)定問題 ? 雙饋感應發(fā)電機的 穩(wěn)態(tài)分析 ? 穩(wěn)態(tài)運行時 有功功率和無功功率控制 ? 轉(zhuǎn)子電流的 限制 對定子有功無功調(diào)節(jié) ? 的影響 ? 電磁功率特性 和 靜態(tài)穩(wěn)定問題 98 雙饋感應發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)分析 ?基本方程式與等效電路 ?穩(wěn)態(tài)運行時能量流分析 ?相量圖 ?穩(wěn)態(tài)運行時有功功率和無功功率的控制 ?轉(zhuǎn)子電流的限制對定子有功無功調(diào)節(jié)的影響 99 雙饋感應發(fā)電機（ DFIG） 等值電路： 電磁功率： ??????????????? ?????? ??????????? ? ??? ???? ??1211211 Re33Re3Re IjxIIjxIIIEP mmem100 穩(wěn)態(tài)運行時能量流分析 發(fā)電機亞同步狀態(tài)能量流圖 101 發(fā)電機超同步狀態(tài)， |S|較小時，發(fā)電機能量流圖 102 發(fā)電機超同步狀態(tài)， |S|較大時，發(fā)電機能量流圖 103 電磁功率特性和靜態(tài)穩(wěn)定問題 pm 22as e m r ssm N XT S R UT????為定子電流產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩 asT為轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩 arT為同步轉(zhuǎn)矩 syTm 22psrsm N X RU???pm2 s in ( )srsm N X A U U ??????arT? syT?104 靜態(tài)穩(wěn)定問題 ?廣義同步運行時的靜態(tài)穩(wěn)定分析 ? —— 確定的轉(zhuǎn)速 n及相應的轉(zhuǎn)差率 S ?廣義異步運行時的靜態(tài)穩(wěn)定分析 ? —— 轉(zhuǎn)子勵磁電源頻率取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 105 轉(zhuǎn)子電壓給定時， PemmaxS的關系曲線 106 廣義異步運行時的靜態(tài)穩(wěn)定分析 1:2:3:4:asarsyemTTTT107 廣義異步運行的雙饋感應發(fā)電機有較大的靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)域 ? (1) 電機可以運行在超同步轉(zhuǎn)速，定子電流產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)為制動性質(zhì) ? (2) 轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩也為制動性質(zhì)； ? (3) 轉(zhuǎn)子電壓相位的可調(diào)性，可以得到更大的制動性質(zhì)的同步轉(zhuǎn)矩。 為解決上述問題，可將智能控制融合到搜索法中： 86 智能最大功率獲取算法 研究智能最大功率獲取算法的原理是“搜索、記憶、復用”。對于大慣性風機，改變風機轉(zhuǎn)速時，由于槳葉的緩沖作用，發(fā)電機輸出電功率的變化并不明顯，這些要素導致該方法每一步的搜索過程大大加長，在系統(tǒng)給定搜索時間的限制下，有時甚至無法搜索到最大風能捕獲點。 81 爬山搜索法 爬山搜索法不依賴于系統(tǒng)參數(shù)，給風機轉(zhuǎn)速人為地加入一個變化量，根據(jù)發(fā)電機輸出功率的變化確定風機轉(zhuǎn)速的控制增量，通過控制發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩使得風機轉(zhuǎn)速趨于給定，反復執(zhí)行上述搜索策略，直到風電系統(tǒng)運行在最大功率點；由于不同風速下，風機的轉(zhuǎn)速 — 功率曲線呈類拋物線關系，搜索法通過不斷改變風機轉(zhuǎn)速控制風電系統(tǒng)的運行點沿拋物線變化，直到其最優(yōu)點，該過程形似爬山，因此稱為“爬山搜索法”。 該方法也無需測量風速，但需檢測風機轉(zhuǎn)速和發(fā)電機輸出功率，還需已知最優(yōu)功率曲線。該方法避免了風速的檢測，但需要風