可模拟绕组内部故障的双馈风力发电半实物实时仿真平台

魏书荣, 王 健, 张 路, 高 瑾, 黄苏融

(1. 上海电力学院 电气工程学院，上海 200090； 2. 上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072)

可模拟绕组内部故障的双馈风力发电半实物实时仿真平台

魏书荣1, 王 健1, 张 路1, 高 瑾2, 黄苏融2

(1. 上海电力学院 电气工程学院，上海 200090； 2. 上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072)

双馈风力发电机(DFIG)系统控制复杂，离线仿真与传统全实物的故障试验存在一定局限性。在控制功能强大的MATLAB/Simulink环境下构建基于dSPACE1007系统的双馈风力发电系统半实物实时仿真平台，解决可模拟绕组内部故障的实物电机、dSPACE与Simulink软件三方联调时的数据接口与控制问题。试验结果表明，该平台在DFIG定、转子匝间短路故障工况下，通过Control Desk界面可灵活改变控制参数及算法，实现电机绕组内部故障状态下的容错运行，为DFIG故障检测和容错控制研究提供硬件平台。

双馈风力发电机； 绕组内部故障； 半实物实时仿真

0 引 言

双馈风力发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)是目前风力发电机主要机型之一，定、转子均可以与电网交换能量，兼具同步发电机和异步发电机特性，具有功率灵活可调、变频器功率小等优点。同时，复杂的控制策略以及恶劣的运行环境也使其故障频发[1-2]。对于有现场调试需求的风电场来说，受现场条件限制，尤其是环境恶劣的深远海大型风电场，其现场调试极其困难。复杂多变的现场环境、高昂的维修费用以及大量的人力和时间需求制约着双馈风力系统研究的发展。因此，构建可模拟绕组内部故障的双馈风力发电机半实物仿真平台具有重要意义。……