摘 要：本文針對變速恒頻雙饋型（DFIG）風電機組，建立了基于雙饋風電機組自身運行特性的簡化模型。在此模型的基礎(chǔ)上對雙饋異步風電機組有功功率和無功功率的調(diào)控能力進行了研究，構(gòu)建了面向電力系統(tǒng)的動態(tài)功率控制方案，充分發(fā)揮雙饋異步風電機組的靈活調(diào)控能力。
　　關(guān)鍵詞：雙饋異步風電機組；功率控制；調(diào)控能力

　　1 引言
　　隨著大容量電力電子技術(shù)的日趨成熟，變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)將電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微機信息處理技術(shù)引入到發(fā)電機控制中，極大地改善了風力發(fā)電系統(tǒng)的運行特性，并降低了機組的整體造價。其諸多優(yōu)點使得由雙饋發(fā)電機構(gòu)成的變速恒頻風電機組在風電場的建設(shè)中大量普及。因而，研究和優(yōu)化雙饋風電機組控制系統(tǒng)是實現(xiàn)我國大型風電機組國產(chǎn)化和推動我國風電事業(yè)健康發(fā)展的迫切要求。不僅如此，對含變速恒頻雙饋型風電機組的風電場進行電力系統(tǒng)仿真與控制系統(tǒng)分析也具有重大的應用價值，這將有助于解決風電場研究手段滯后于風電場建設(shè)的問題，為科研院所與電力生產(chǎn)調(diào)度單位提供規(guī)劃設(shè)計和調(diào)度運行模型。
　　本文以變速恒頻雙饋異步風電機組為研究對象，分析雙饋發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子之間電壓和電流，有功功率、無功功率等各個變量相互間的關(guān)系，建立了雙饋異步風力發(fā)電機的仿真模型。在此仿真模型的基礎(chǔ)上，對雙饋異步風電機組有功功率和無功功率調(diào)控能力進行研究，分析了雙饋異步風電機組在不同工況下的有功、無功、電壓控制策略，充分利用雙饋異步風電機組的靈活調(diào)控能力，實現(xiàn)風電機組的優(yōu)化運行。
　　2 變速恒頻雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型
　　雙饋型風電機組包括風力機、繞線式雙饋異步發(fā)電機本體、變頻器和控制環(huán)節(jié)4 部分。其定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子采用三相對稱繞組，經(jīng)背靠背的PWM 雙向電壓源變頻器與電網(wǎng)相連，給發(fā)電機提供交流勵磁，勵磁頻率即為發(fā)電機的轉(zhuǎn)差頻率。
　　本文通過定子磁鏈定向矢量控制技術(shù)來完成對雙饋異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子側(cè)PWM 控制，假設(shè)定子和轉(zhuǎn)子都取發(fā)電機慣例，進行發(fā)電機模型坐標變換，將三相靜止abc坐標系下的數(shù)學模型轉(zhuǎn)換到同步旋轉(zhuǎn)的d-q 坐標系下，d