,根据电机知识,定子绕组开路相电压的有效值为:式中,f1为定子绕组的电压频率;N1和kw1分别为定子绕组每相串联匝数和绕组系数;为每极磁通。与转子电流有关:由上式可知,转子绕组励磁电流值决定每极磁通。当定子绕组电压频率f1为恒定值时,每极磁通又决定了定子电压大小。因此在不同转速下只要保持转子绕组励磁电流不变便可使定子绕组端电压保持不变。并网前需要保持发电机端电压与电网电压基本一致,减小并网电流。可以通过电流反馈调节转子励磁电流,从而实现转子励磁电流恒定控制。4.2双馈异步发电机转速控制原理根据异步电机原理,电机运行时定、转子绕组电流产生的旋转磁场相对静止,可以得出运行时电机转速与定、转子绕组电流频率和相序关系:式中,为定子旋转磁场的电角速度;为转子旋转磁场的电角速度;为转子旋转的电角速度。电机的运行状态决定上式中的正负符号。当电机亚同步运行,上式取正;当电机超同步运行,上式取负。发电机并网运行时,只要控制通入转子绕组的三相电频率,就可以调节发电机转速。双馈异步电机有一定的调速范围,只有达到调速范围内才能对发电机转速进行调节。4.3双馈异步发电机有功、无功控制原理三相静止坐标系下双馈异步电机(DFIG)的数学模型是一个强耦合的系统,要进行有功功率和无功功率的解耦控制是很困难的。而利用矢量技术便可解决这个问题。转子电流通过坐标变换可实现有功分量与无功分量的解耦。控制转子电流的有功分量和无功分量就可以独立调节DFIG的有功和无功功率。同步旋转d-q轴系下双馈异步发电机定子输出的有功、无功计算表达式为:取无穷大电网电压矢量的方向为d轴,即;。上式可变为:发电机的定子电流是不易控制的。同步旋转d-q轴系下定子电流变化量与转子励磁电压变化量之间的关系为:式中,为与电机参数有关的系数;为比例调节系数,一般>0。因此,对双馈异步发电机有功和无功的调节可转化为对转子励磁电压d-q轴分量控制。
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