从交流励磁双馈发电机的数学模型出发，介绍了双馈发电机定子磁链定向矢量控制技术，推导了变 速恒频双馈风力发电机空载并网的控制策略。在Matlab／Simulink环境下建立了系统模型，进行了发电机空 载并网、最大风能追踪、有功无功独立调节等情况的仿真研究，仿真结果验证了控制方案的可行性。

变速恒频风力发电机空载并网控制

针对交流励磁风力发电机并网冲击电流较大及功率控制不理想这一现状,从理论上分析了将磁场定向矢量控制技术应用于该机组的可行性方案,进而探讨双馈型风力发电机的空载并网控制与功率跟踪策略,并建立交流励磁发电机空载并网及稳态运行的控制模型。对发电机组的并网过程进行系统仿真,研究结果表明:该方法是正确和有效的。该结论对于目前国内主流机型的高效并网发电具有重要参考价值。

将矢量控制技术、逆系统方法、变结构控制技术相结合，提出了一种新的变速恒频双馈风力发电机空载并网控制策略。双馈异步发电机的数学模型在m - t坐标系下是一个非线性耦合系统。采用逆系统方法将转子电压方程线性化解耦，构造出伪线性系统；然后，设计伪线性系统的变结构控制律；利用Matlab 软件搭建了变速恒频双馈风力发电系统的仿真模型，进行仿真分析。仿真结果表明，所采用的控制策略能够完成发电机平滑接入电网，并网运行效果理想，实现了定子输出有功与无功功率的独立调节。与PI控制方案相比，变结构控制方案具有更好

传统的风力发电并网技术在并网瞬间会产生很大的冲击电流，严重威胁发电机及电力系统的安全。为研究空载并网技术，设计了一套30 kW变速恒频双馈异步风力发电机励磁控制实验系统。根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特性，采用背靠背变流器作为双馈异步发电机（DFIG）的励磁源。分析了基于旋转坐标系统下的DFIG的数学模型，采用定子磁链定向方式的空载并网算法，由于DFIG在空载运行过程中需要消耗一部分无功来建立磁场，因此传统开环控制过程会引起定子电压控制精度不足，为此提出采用电压闭环控制方式提高空载并网过程中