【正文】 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。(1) 電壓方程 (33)式中：，分別為定子、轉(zhuǎn)子電壓的d、q軸分量；，分別為定子、轉(zhuǎn)子電流的d、q軸分量；，分別為定子、轉(zhuǎn)子磁鏈的d、q軸分量；、分別為定、轉(zhuǎn)子磁鏈的角速度；為dq坐標(biāo)系相對于轉(zhuǎn)子的電角速度，稱為轉(zhuǎn)差角速度。為dq坐標(biāo)系下定了繞組等效為兩相間繞組的互感，且。(3)電磁轉(zhuǎn)矩方程 (35)(4)機(jī)電運(yùn)動方程 (36)(5)功率方程 (37) 不平衡度的計(jì)算方法在文獻(xiàn)[18]中，介紹了多種不平衡度的計(jì)算方法，在這里選擇較為簡單常用的一種即可。在仿真中只需要改三相電壓值就可以改變電壓不平衡度。 雙饋電機(jī)正常情況下的仿真利用式(33)到(38)搭建了Matlab下的仿真模型，各個模塊的情況分別如下圖：圖32 雙饋風(fēng)機(jī)外部結(jié)構(gòu)圖33 DFIG內(nèi)部模塊圖34 定子電壓模塊圖35 轉(zhuǎn)子電壓模塊圖36 磁鏈計(jì)算模塊圖37 機(jī)電運(yùn)動模塊仿真參數(shù)如下，定子三相交流電壓頻率為50Hz，幅值380V，初始相位角了0，電機(jī)的極對數(shù)為2，而轉(zhuǎn)子電壓設(shè)為0，?m，?m2。圖315 加入不平衡度計(jì)算模塊時的DFIG圖316 不平衡度計(jì)算模塊圖317 不平衡度為3%時定子電壓波形圖318 不平衡度為10%時定子電壓波形在圖317和318中，通過降低A相電壓來使電壓不平衡，A相電壓降低的越多，不平衡度越大。圖321 不平衡度為3%時電機(jī)轉(zhuǎn)速波形圖322 不平衡度為10%時電機(jī)轉(zhuǎn)速波形圖323 不平衡度為3%圖322和圖323分別表示了不平衡度為3%和10%時電機(jī)轉(zhuǎn)速的波形，可以看到發(fā)生不平衡時電機(jī)轉(zhuǎn)速有較大的波動，尤其是當(dāng)不平衡度為10%時轉(zhuǎn)速波動幅值達(dá)到了500轉(zhuǎn)，這對發(fā)電機(jī)運(yùn)行是很不利的。圖324 不平衡度為3%時定子側(cè)有功和無功功率的波形圖325 不平衡度為10%時定子側(cè)有功和無功功率的波形圖324和325分別表示了不平衡度為3%和10%時定子側(cè)有功和無功功率的波形，可以看到不平衡度時功率出現(xiàn)在脈動，而且不平衡度越大脈動越大，這樣的脈動會給整個發(fā)電系統(tǒng)帶來損耗增大、發(fā)熱增多、過壓、過流等問題。首先通過坐標(biāo)變換了方法對雙饋電機(jī)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，給出了電機(jī)在dq坐標(biāo)系下的電壓方程，磁鏈方程，電磁轉(zhuǎn)矩方程以及機(jī)電運(yùn)動方程，利用這些方程，搭建了雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，分析了雙饋電機(jī)在正常情況下的輸出特性。第4章 不平衡情況下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 第4章 不平衡情況下雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 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，與負(fù)序分量，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。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： (44)其中，定義 (45) (46)則有 (47)將式(42)和式(43)分別代入式(45)和式(46)中，有 (48) (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 (410)把式(48)和式(49)代到(410)，并參考?xì)W拉公式(，就可以導(dǎo)出如下關(guān)系： (411)其中， (412) (413)式(412) 和(413)中和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)。正轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)第以及反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系間的坐標(biāo)變換關(guān)系如下： (414) (415) (416)其中，上標(biāo)“+”、“”分別是正、反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。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。, , 。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。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。仿真分析：，額定電壓690V，額定頻率50Hz,；網(wǎng)側(cè)變換器進(jìn)線電感L=2mH，進(jìn)線電阻R=，直流側(cè)電容C=18000μF，直流電壓設(shè)定1200V。觀察，在不平衡情況下電機(jī)與電網(wǎng)連接點(diǎn)的電壓和電流、直流母線電壓、定轉(zhuǎn)子電流的變化情況。電網(wǎng)連接點(diǎn)的電壓和電流、直流母線電壓、定轉(zhuǎn)子電流均出現(xiàn)在波動，這對電機(jī)的運(yùn)行十分不利。利用對稱分量的方法，建立了DFIG在正轉(zhuǎn)和反轉(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，畫出了正反轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下DFIG的等效電路模型。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)對于風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性要求越來越高，對于雙饋風(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。首先對變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本模塊進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和 Simulink 仿真包括風(fēng)速、風(fēng)輪、傳動系統(tǒng)以及雙饋異步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模和仿真。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。它的缺點(diǎn)是與實(shí)際情況也許相差較大。根據(jù)文獻(xiàn)中的分析，采用簡化經(jīng)驗(yàn)公式與運(yùn)用動量—葉素理論求解的結(jié)果基本一致，是比較可靠的。利用坐標(biāo)變換的方法對雙饋風(fēng)機(jī)運(yùn)行建模，加深了對發(fā)電機(jī)電磁關(guān)系的理解和掌握，并進(jìn)行了簡單的仿真。調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓，使雙饋風(fēng)機(jī)分別工作在不平衡度為3%和10%的條件下，觀察雙饋電機(jī)的輸出特性,分析得出了一些簡單的結(jié)論。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。811.2 劉其輝,賀益康,[J].中國電機(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》　中華人民共和國國家標(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)自動化。2010,11（11）:293012 王宏勝，章 瑋，胡家兵，賀益. 電網(wǎng)電壓不對稱故障條件下DFIG風(fēng)電機(jī)組控制策略. 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，2007,7(25):7392?；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。科技綜述，2010,8(20):5557.致謝 致謝在本論文完成之際,我要向所有曾經(jīng)給予我教導(dǎo)!支持!關(guān)心和幫助的人表示最衷心的感謝!首向我的導(dǎo)師殷桂梁教授表示深深的謝意和敬意!其次向帶我的孫瑞學(xué)長表示深深的感謝。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對于課本上的內(nèi)容有了更深刻的理解，教會了我如何查閱文獻(xiàn)資料解決問題，對以后的發(fā)展意義重