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双馈感应发电机系统变速风力发电机组
作者：Rui Melicio , . Mendes
摘要：
本文介绍了一项研究，结果有关于一个能源系统的动态行为，该系统动力由 转子通过AC-AC变流器连接到电网的双馈异步发电机提供。
30% ）的总功 率，即滑动的功率。这意味着，如果速度是在各地同步转速的土 30%范围时，转 换器有30%的涡轮机额定功率等级，减少了电力电子变换器中的损失，相比一个 系统，其转换器有处理的总权力。此外，该转换器的成本变得低。双馈电磁感应 发电机已在风力涡轮机中已经使用了一段较长的时间。在过去，AC-AC转换器连 接到转子，由一个整流器和逆变器基于品闸管的桥梁组成。如今，AC-AC转换器 都配备了双定向的绝缘栅双极型品体管，连接变速双馈异步发电机的转子到电网 上。
转子运动方程为：d3 r/dt=2Pa /（J3「
其中J是转动惯量，由于旋转质量和P是转子加速机械动力。本文研究的案
a
^3 r^。使用电动机惯例，双馈异步
发电机的方程，如下：
dA ds/dt=Uds-Rsids+3A qs
dA qs/dt=Uqs-Rsiqs+3A ds
dA dr/dt=Udr-Rridr+s3A qr
dA qr/dt=Uqr-Rriqr+s3A 定
定子电值所标注的下标为s,转子电值所标识的下标为r,U为电压，R是电阻，
i是一个电流，A为磁通链。3是定子电气频率，S是转子转差率。磁通链这这样 定义的：
A ds=Lsids+Midr
A qs-Lsiqs+Miqr
A dr=Lridr+Mids
A qr=Lriqr+Miqs
Ls，Lr和M分别是定子，转子漏感及定子和转子之间的互电感。定子和转子有 功功率是这样给出：
Ps = 3/2(Udsids+Uqsiqs)
Pj3/2(Udridr+%iP
转子加速机械功率：
Pa =Ps 弋 土
我们忽略了机械损耗，由于小值通常达到这个损失。
3、案例研究
此次仿真的主要目的是评估双馈感应发电机系统对于大风的行为。我们认 为，风速变化如图3所示。
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0 1 2 3 4 5 6
Fig. 3. Wind speed.
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图三风速
由于风速变化导致的机械功率如图4所示
0 1 2 3 4 5 S 7
Fig. 4. Mechanical power
图四机械功率
Fig. 5. Stator power.
图五定子电
图5和图6分别显定子电和转子动力的运行状况。
Fig. 6. Rotoi power
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98765432
t国
图六转子功率
图7显示了由于功率惯惯例，导致的通过差分定子电源的转子电力注入电网的输 出功率。
12 3 4 5 6 7
t间 Fig. 7. Output power
图七输出功率
图8显示了为了限制机械功率漂移而增加的相应的俯仰角。
图八俯仰角
图九涡轮转子速度
图9和图10显示涡轮转