探讨无刷双馈风力发电机的设计、分析与控制
【摘 要】文章首先分析了无刷双馈风力发电机的设计方法与分析，包括稳态分析、动态建模、设计优化等，随后介绍了无刷双馈风力发电机的控制策略，包括闭环标量控制、矢量控制、非线性控制等，希望能给相关人士提供一些参考。
【关键词】风力发电；设计分析；控制策略
引言：无刷双馈风力发电机这种类型的设备拥有一个公用的机械端口和两个可以用来进行馈电交流的端口，是一种新型发电机。这种电机能够辅助实现恒频变速运行。因为将传统双馈风力发电机内部结构内电刷集电环彻底去除，所以在一定程度上提高了发电机运行的安全性和稳定性，降低了后期维护修理成本，此外还能够促进无功和有功近似解耦控制，从而被看作是一种能够代替传统双馈发电机的电机产品。
一、无刷双馈风力发电机的设计方法与分析
（一）稳态分析
因为无刷双馈风力发电机是一种正弦波磁场形式的电机设备，因此可以通过单相等效电路对电机的稳定性高进行系统分析。和单馈感应的电机种类不同，无刷双馈风力发电机主要是以二端口网络作为稳态等效电路的。单相等效电路一开始是用来对CDFIG双馈同步转矩实力、运行范围、操作原理以及变换器容量进行研究的。为了能够计及铁耗，学习感应电机关于铁耗分析方法，在稳态等效电路两侧励磁之路并联随着转差率产生铁耗电阻变化时，可以得到一种精准的计算值。
因为NLR-BDFIG中的转子结构的特殊性，从而致使转子绕组出现各种空间谐波，让稳态分析工作的难度进一步加大，通过将导体分布函数的复数形式引入进来，对嵌套环转子的无刷双馈风力发电机转矩和阻抗参数表达式实施深入推导解析。通过空间谐波影响和谐波漏电抗计对无刷双馈风力发电机内部T形串联等效电路模型进行系统整理，同时利用适当变形提取其中的参数。为了判断铁耗影响，补充添加随转差率产生改变的铁耗电阻。尽管在现有的等效电路基础上，可以获得精准的转矩计算值，但依然存定转电分离漏电抗组和转子导体电流无法计算等问题。BDFRG因为转子中不存在绕组，稳态模型和有刷双馈风力发电机存在一定的相似性，因此可以直接通过有刷双馈相关方法进行系统分析。
因为DBFRG和NLR-BDFIG中存在各种空间谐波，可以对电机稳定性进行感应。同时转子绕组内电流利用感应方式诞生，并不适用于计算静磁场，因此无刷双馈风力发电机可以通过瞬态场来求解有限元。在计算时间的过程中还拥有较为严格的场合限制，等效电路法与等效磁路法的优势都较为突...
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