1 导言
在风力发电体系中，根据DFIG的变速恒频发电体系占有很大的份额，因而深入剖析和研讨双馈式风力发电体系并网操控问题对进步风力发电体系的性能及功率有重要的含义。
近年来，各国学者对双馈风力发电体系正常工况下的运转机理及操控办法进行了较完善的研讨。文献提出根据电网电压定向的矢量操控
战略，完成了转子电流有功重量和无功重量的解耦操控;文献根据DFIG电网电压定向操控，选取定子侧输出有功和无功功率为直接操控方针。
传统DFIG矢量操控是根据DFIG五阶数学模型规划的，一般使用转子电流闭环构成，且将定子侧电压视为常量。在此根据一种简化的DFIG
模型，考虑转子电流和定子电压两个变量，别离构成含反应操控和前馈操控的矢量操控体系，进步了并网运转效果，且增强了按捺电网动摇的才能。
2 双馈感应电机数学模型
使用交直交变频器励磁的DFIG风力发电体系如图1所示。DFIG转子侧经过交直交变频器进行励磁操控，定子侧经过并网变压器接入电网。经过对DFIG转子电流进行恰当的励磁操控，能够完成DFIG的变速恒频发电。后边评论的DFIG稳态运转状况均选用该办法。
在同步旋转d，q坐标系下，DFIG的数学模型可表示为如下微分方程组：
式中：us，ur和is，ir别离为定、转子电压、电流矢量;ψs，ψr别离为定、转子磁链矢量;ωr为转子角速度;ωe为电机同步转速;Ls，Lr别离为定、转子电感;Lm为互感。
由DFIG的数学模型可见，定转子各电磁物理量之间相互耦合影响。定子电流一起受转子电压和定子电压的影响。
3 根据前馈操控的转子励磁操控
剖析DFIG数学模型，将定子磁链方程代入电压方程，可得：
因为定子侧电阻比较定子阻抗很小，故可省略
以及RsωeLm。一起在选用电网电压矢量定向操控中，d，q坐标系中的d轴与定子电压矢量方向保持一致，定子电压q轴重量可认为是零。根据以上简化准则，可将式(3)化简为：
从以上剖析可知，由转子电流和定子电压至定子电流的传递函数共有3个，别离为定子电压至转子电流传递函数Gidud(s)和Giqud(s)、转子电流对定子电流的传递函数Gisir(s)，其间Gisir(s)为常数，Gisir(s)=Lm/Ls。图2示出开环频谱。
式(5)标明，由定子电压至定子电流的传递函数是一个二阶环节。因而，当电网电压呈现必定动摇时，电网电压的改变将引起定子电流发生一个工频周期振动重量，该振动重量将引起定子侧输出功率的振动。
因而，经过在转子电流中引进一个与电网电压振动重量相反的参阅值刚好可对由电网电压动摇引起的定子电流振动构成阻尼效果。令：
转子电流的参阅值将由功率操控外环发生的电流给定值ird有功，irq无功与暂态阻尼电流irdd，irqd一起组成，即irdref=ird有功+irdd，irqref=irq无功+irqd。参加阻尼操控后的体系等效操控框图如图3所示。
4 试验
针对该前馈操控战略，规划了一套体系结构如图1的DFIG试验体系。体系中双PWM变换器的逆变级和整流级均以PM75RLA120型IPM为主体构成。操控体系以TMS320F2812微处理器为中心构成，完成双PWM变换器的操控、通讯与维护功用。DFIG参数为：定子额外电压380 V，额外电流6.8 A，转子侧额外电压380 V，额外电流3.2 A，极对数为2，额外转速1 800 r·min-1，定子电阻1.37 Ω，转子电阻1.65 Ω，定子电感0.161 H。DFIG由一台三相异步电机驱动。
试验中，DFIG转速为1 600 r·min-1，根据前馈操控的DFIG定子侧电压电流如图4所示。
图4a为稳态运转时波形。此刻DFIG定子侧安稳输出有功功率2 kW。图4b为有功功率给定值变为3.6 kW的动态进程。可见DFIG定子侧输出能很好地盯梢参阅信号，体系动态呼应快速，且在电网电压因为有功输入添加而呈现必定动摇时定子电流操控获得了杰出的稳态特性。
5 定论
在双馈感应电机的简化数学模型的基础上，剖析了电网电压动摇与定子电流工频周期振动重量之间的联系，提出在转子电流操控中引进前馈操控，即在转子电流的参阅信号中参加添加体系阻尼的阻尼操控办法，以消除电网电压动摇对定子输出电流的影响，进步体系的动态呼应。给出双馈感应电机操控体系的稳态和动态试验成果，验证了所提操控战略的正确性。
