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基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模研究
基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模研究
摘要：随着风电场规模的不断扩大，风电场的动态等值建模技术变得越来越重要。本文针对双馈风力发电机（DFIG）风电场，研究基于撬棒控制策略的动态等值建模方法。首先介绍了DFIG的基本原理和工作特点，然后详细介绍了撬棒控制策略的原理和应用。接着，根据撬棒控制策略的特点，提出了基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模方法，并将其应用于实际风电场。最后，根据实验结果对该方法的有效性进行了验证，并探讨了进一步改进和应用的可能性。
关键词：双馈风力发电机；撬棒控制策略；动态等值建模
1.引言
随着风能资源的广泛应用，风电场的规模不断扩大，对风电场的动态建模技术提出了更高的要求。DFIG风电场由于其高效性和可调性等特点，已成为风电场中最常用的风力发电机类型之一。撬棒控制策略是一种常用的DFIG风电场控制方法，通过调整撬棒电阻的大小，可以实现对发电机电磁转矩的控制。因此，研究基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模方法对于风电场的运行和控制具有重要意义。
2.DFIG的基本原理和工作特点
DFIG是一种具有两个不同转速的风力发电机，其转子由固定转速的电网供电，同时通过变频器控制转子的转速。这种结构使得DFIG具有较高的效率和较好的可调性。DFIG的核心是转子的转矩传递系统，包括撬棒、电机、转矩环等。撬棒是调整转矩的关键部件，通过调整撬棒电阻的大小，可以实现对发电机电磁转矩的控制。
3.撬棒控制策略的原理和应用
撬棒控制策略是一种常用的DFIG风电场控制方法，其核心思想是通过调整撬棒电阻的大小，使得发电机的电磁转矩与负荷需求相匹配。当负荷需求增加时，撬棒电阻增加，发电机输出的电磁转矩也增加，从而保持发电机的稳定运行。撬棒控制策略还可以通过调整撬棒电阻的大小来实现无功功率的控制。
4.基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模
基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模方法主要包括两个步骤：建立DFIG发电机的等值模型，建立DFIG风电场的动态等值模型。首先，根据DFIG的基本特性和撬棒控制策略的原理，建立DFIG发电机的等值模型。然后，将多个DFIG发电机等值模型组合成DFIG风电场的动态等值模型。
5.实验与结果分析
为了验证基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模方法的有效性，进行了一系列实验。实验结果表明，基于撬棒控制策略的DFIG风电场动态等值建模方法可以有效地模拟风电场的动态运行过程，并且与实际风电场的运行情况相吻合。
6.结论
本文针对双馈风力发电机风电场，研究了基于撬棒控制策略的动态等值建模方法。通过建立DFIG发电机的等值模型和DFIG风电场的动态等值模型，可以有效地模拟风电场的动态运行过程。实验结果表明，该方法具有较好的模拟效果，并且可以为风电场的运行和控制提供参考。进一步研究可以探讨如何改进建模方法，以及如何应用于更复杂的风电场系统中。