改进独立运行双馈感应发电机控制

宫 剑，梁青阳，李永恒，朱 兵，徐 伟

(空军航空大学，长春130000)

0 引 言

变速恒频发电机现发展迅猛，它较好得解决了恒速恒频发电效率低下的问题。但传统的变速恒频变换器容量必须大于等于发电功率，这一不足一直制约着变速恒频发电机的发展，DFIG 由于其结构特性，变换器仅需提供总功率的25% ～30%［1］，且转子端和定子端都可以输出功率，解决了传统变速恒频在这方面的约束。DFIG 在可再生能源系统，如风力、水利发电［2－3］和嵌入式应用，如汽车、飞机发电［4－5］等方面得到了广泛的关注。

独立运行的DFIG 是对该领域研究的又一个热点，它不需要与电网连接，独立运行向负载供电，不仅可以用于对偏远地区供电问题，也可以为汽车飞机提供更高质量大功率电能。独立运行DFIG 需要在直流侧或交流侧提供额外能量来源，现在采取的方法为在直流侧连接一个蓄电池［6］，在DFIG 起动时提供直流母线电压。但在分析仿真后发现该方法控制效果不理想，其一，蓄电池容量有限，很难满足大功率需求;其二，如果DFIG 运行在亚同步速状态下，发电功率降低，而所需励磁增加，在临界条件下会造成发电功率过低难以满足用电设备需要，在最低转速为同步转速的66%，考虑损耗情况下，则DFIG 输出功率最多为额定功率的12. 5%［7］。由此，提出改进的独立运行DFIG。在传动轴端，DFIG与PMG 同轴连接，PMG 通过背靠背PWM 与转子相连，此刻PMG 相当于励磁机，为DFIG 提供转差功率，以此提高DFIG 在亚同步速工作时输出功率不足的缺点，较好地解决了之前提出的问题。……