1 双馈风力发电的矢量控制策略双馈电机在结构上与三相绕线式异步电机类似，其定子和转子均安放三相对称绕组，都可以与电网进行能量的交换。其定子绕组直接接入工频电网，转子绕组通过双馈变流器与电网连接。转子绕组连接于一个频率、 相位、幅值均可调的三相电源激励， 转子通入励磁电流产生旋转磁场，再加上转子的转速在气隙中产生一个同步旋转磁场。 通过控制输入转子绕组的电流， 不仅可以保证电机定子侧输出的电压和频率保持与电网电压一致，而且还可以调节双馈电机定子侧的功率因数。稳态运行时， 双馈变流器根据所检测的电机转速调节流入双馈电机转子绕组的励磁电流频率以保证定转子电流所产生的旋转磁场在空间上保持相对静止，实现定子侧感应电势的频率与电网频率相同，以实现双馈型风力发电系统的变速恒频运行。双馈风力发电的系统原理图如图1 所示。图 1 双馈风力发电系统原理图双馈变换器目前的多采用两电平双PWM 变换器，其结构图如图2 所示。图 2 两电平双 PWM 变换器2 1 双馈发电机的数学模型1.1 三相坐标轴系下数学模型定子绕组采用发电机惯例，定子电流流出为正，转子绕组采用电动机惯例，转子电流流入为正。则双馈发电机在三相静止坐标轴系下的模型为图3 所示：图 3 三相坐标轴系下双馈发电机模型针对此模型可以得到三相坐标轴系下电压方程、磁链方程、运动方程和转矩方程为：电压方程：（1）转子侧电压方程：（2）定子侧电压方程：3 ua1、ub1、uc1、ua2、ub2、uc2分别表示定转子电压， 下标为 1 表示为定子侧，为 2 表示转子侧； ψa1、ψb1、ψc1、ψa2、ψb2、ψc2 表示定、转子侧磁链； ia1、ib1、i c1、ia2、i b2、ic2 为定子，转子相电流； R1、R2 为定子，转子绕组的等效电阻。（3）磁链方程：其中Lm1 是与定子绕组交链的最大互感磁通对应的定子电感；L m2 是与转子绕组交链的最大互感磁通对应的转子互感；L l1，L l2 分别为定，转子漏电感；θ r为转子的位置角。（4）运动方程：TL 为风力机提供的拖动力矩；Dg 为与转速成正比的阻转距阻尼系数；K g为扭转弹性转矩系数； Jg 为发电机的转动惯量。（5）转矩方程：4 1.2 同步旋转坐标系 dq 下的数学模型将一个三相静止坐标系下的的矢量， 通过变换用一个两相静止坐标系或两相旋转坐标系里的矢量表示，在变换时可采取幅值不变或者功率不变的原则。坐标关系如图 4 所示轴系为静止两相坐标， dq 为同步旋转坐标轴系。...
