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1、专业学生姓名班级学号指导教师完成日期薛迎成2015年12月14日暨域工亭院课程设计说明书风力发电机组控制系统设计一最大功率点跟踪控制新能源科学与工程喻绸绢能源1211210604122此可忽略定子磁链动态变化过程，将电压方程式(4)降阶为式(6)。Us=Rsis+j5 力 sUr=Rrir+P 巾 r+j 3s 力 r(6)式(6)可作为变速恒频双馈电机风力发电矢量 控制依据，按照 不同的定向方式可以得到不同的控制方案。DFIG运行时的功率分析双馈电机由励磁电源和电网两边向电机供电，由图4和式(4) 可得绕线式双馈电机输入总有功功率为P=Ps+Pr=Reusi*s+Reuri*r=Rs|is|
2、2+Rr|lr |2+ReP , si*s+P 力 ri*r+Rejwl 力 si*s+jwi *i*r= Pcu+Pf+Pe式中定子输入功率；Pr转子输入功率；凡一一定转子总的铜耗；R磁场变化引起的功率变化;Fe电磁功率。而电磁功率P.由定子电磁功率心和转子电磁功率组成，将其展开为dq轴形式，可得P e=P es+P er=Rejwl 力 si*s+jWi 力 ri*r= W.Lm(irdisq-irqisd)-WsLm(irdisq-irqisd)= npWrLm(irdisq-irqisd)( 9 )将式（8）代入式（9）可得-mechZ?p Grn】 (】rq1sd rd -?sq(1
3、0)系统次同步和超同步状态下的功率流动关系如图4所示。图4双馈电机的功率流动关系Pes：Per：Pmech=(l/(l S) ： (s/(l-S) ： 1式中S一一转差率。由上式可见，在输入机械功率保持恒定时，转速的变化将直接改变定、转子输入的能量大小和流向。降低转速，定子输出功率一定增大，但同时转 子也吸收更多的功率；提升转速，定子输出能力 下 降，但是转子吸收功率也相应减少甚至向电网馈送 能量。因此双 馈风力发电系统最大功率点追踪，就是要在一定风速下使定子与交 流励磁电源总输出功率Aut最大。Rut与Rech关系如下:P out-P mechP cusP curP loss-P mech-
4、&（强 2 乜q 2）_ RJ （露 2 乜 q2）（12）式中Boss变频器损耗;一一变频器损耗折合到转子侧后总的转子等效电阻。所以在某一风速下须跟踪的最佳转速点并不是风能最大点对应 的转速3a,而是总输出功率最大点对应的转速3b。且由于铜耗是电 流的函数，因此总输出功率的大小及其对应的最佳转速不仅与有功电 流有关而且与定子对电网进行无功补偿时输出无功功率的大小也有 关系，但其单峰特性不变。输入机械功率Rech扣除损耗后，可得到 如图5所示的输出电功率Ra曲线，其中劣尸0。由图3和式（4）可得绕线式双馈电机输入无功功率关系&+2=Im（j巾si： ） +Im（j 3s iprir ）可化简得
5、SQs+Qr=WsLs I is |2+WsLr|ir|2=2wsLm|is| |ir|cos 0( 13)式中9 定、转子矢量的夹角。图5 机械功率与DFIG输出总功率关系图由式(13)可见，定、转子共同向电机提供无 功功率，其 大小与定、转子电流及电机电感量有关。当定子单位功率因数 发电时，电机所需的无功功率全部由转子电源提供；当定子向 电网补偿容性无功时，转子不但要提供电机的无功功率而且需 要提供额外的无功给定子作为补偿输出。但是转子变换器由 于直流环节的存在，其电机侧无功Qr和网侧的无 功Q是解 耦的，因此仍能保证输送到电网总的无功功率为零或者作容性 补偿，其最大补偿量由转子励 磁电源
6、容量决定。综上所述，可以设计系统转速外环和无功功率外环，再结合 所设计的转子内环控制器，可以实现转速与定子无功功率解耦控 制，系统整体结构如图6所示。图6双馈电机定子电压定向最大功率点跟踪控制结构框图2.2.3风速变化时的系统跟踪过程在实现了转速、无功解耦控制的基础上，再利用输出总功率特性 曲线的单峰特性，实现最大功率点跟踪。具体算法如下：系统从进入 追踪状态时刻的初始转速开始工作，然后每个循环主动地增大或减小 一个指令步长。如果本次输出总功率大于上次功率，则继续保持调节 方向；否则就改变调节方向。以图7为例说明风速变化时系统工作状 态。在双馈风力发电系统柔性并网后，并不向电网输出功率，所以起
7、 始工作点为A。然后切换到最大功率点跟踪策略，转速降低且功率增 大，工作点自动调节到B附近。当风速突然减小时，由于风力机转动 惯量较大，转速不会突变，工作点从B下降到C而功率突减。此时系 统会主动调节转速，自动寻找功率增大的方向，并最终逐渐运行到D 点。反之，当风速增大时，工作点由D上升到E,转速不变功率突增, 然后系统再追踪功率增大的方向，运行到F,稳定在最大功率点附近。out A图7在风速变化时的系统跟踪过程3 .硬件设计如图所示的拓扑结构中米用三相不控二极管整流桥，由于缺乏 励磁控制，永磁电机产生与电机转轴速度成比例的电动势。因此为了 得到最佳的空气动力学上的效率，风力机转速要与风速成正
8、比变化。 而永磁电机和二极管整流器系统是完全不可控的，所以要通过Sepic 变换器或者逆变器控制永磁电机发出的电能来实现对电磁转矩的控 制，以得到理想的运行速度。本节主要研究Sepic变换器的特性。图8为双重Sepic变换器的拓扑结构电路图。双重Sepic变 换器是由两个结构和参数相同的单重Sepic变换器（见图8）并联组 舟 O(a)图8变换器的拓扑结构首先分析单重Sepic变换器输入电压U1和输出电压U0的关 系：如图8所示：在该电路中稳态时电感L1和L2的电压在一个周 期内都为零。在开关管V处于通态的时间ton,有：UA二0； UB=4JC1 。在开关管V处于断态的时间toff,有：UA
9、= UC1+U0； UB=U0o因此，A点在一个开关周期内的平均电压为： r _ ，人(Uci+Uo)U A = 一T又因为电感L1的电压在一个周期内= 3 ;以B点在一个开关周期内的平均电压为又因为电感L2的电压在一个周期内,%y=可得:“，C1 +。淤。=0式中，ton为开关管处于通态的时间；toff为开关管处于断态的时间；T为开关周期；a为导通占空比，变化范围为0,1。由式 3.6可知：在U0不变的条件下，调节PWM触发脉冲的占空比a大 小，就可以控制U1的大小，进而调节发电机的转速以及风力机的转 速，实现风力机的变速运行。双重Sepic变换器输入电压U 1和输出电压U0的关系与单 重S
10、epic变换器输入电压U1和输出电压U0的关系相同。双重 Sepic变换器是由两个触发脉冲互差1/2开关周期的单重Sepic 变换器并联组成，当两个单重Sepic变换器的输入电流相叠加后， 电流值峰谷相错而合成较平滑的输入总电流，此电流的平均值是每个 单重Sepic变换器电流平均值的2倍，电流谐波频率也是单重 Sepic变换器的2倍，然而电流脉动幅值却降低到单重Sepic变换 器的1/2倍。由此可见，变换器的双重化可以有效地减小电流的谐 波、降低电机的转矩脉动，从而可以在稳定状态时，减小风力机输出 功率的波动量（对此后面将给出仿真结果予以证实）；同时并联的两 个Sepic变换器可互为备用，若其
11、中的一个变换器发生故障，另一个可以继续运行，使得整体的可靠性得以4 .软件设计的白PiNo目录1 .控制功能设计要求01.1 任务0.设计21.2 介绍对象（风力发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究）21.3 控制系统方案2风力机最大功率点跟踪原理21.3.1 风力机发电系统5风速变化时的系统跟踪过程102 .硬件设计12.软件设计153 .仿真或调试16参考文献185 .仿真或调试为了验证控制策略的有效性，分别进行了仿真和实验研究，使用参数 为：双馈电机额定功率P=3kW,定子连接方式Y接，电阻1.35Q漏 感9.04砧；转子连接方式Y接，电阻1.45Q漏感9. 04mH；励磁电 感258.
12、5mH；参数均折算到定子侧。5. 1 仿真结果为验证最大功率点追踪性能，系统在1400r/min时并网，然后进行最 大功率点追踪，最后稳定在720r/min左右略有波动，总输出功率达 到最大1200W,如图8a所示。为了考察在不同转速下的有功功率分 配情况，在并网后使电机在2000500r/min范围内连续调速，无功 给定为零。图8 b上图为转速曲线，中间为总损耗曲线，下图虚线 为Pmech,实线为Pout。可以看出Pmech和Pout之间存在差值，即 损耗功率，且呈二次曲线扩大。如果采用Pmech最大为追踪目标，则 系统对应速度为lOOOr/min,实际输出功率为1550W,而直接以Pout
13、 最大为追踪目标，系统对应速度为UOOr/min,输出功率为1670W。如果增大系统功率，则两者差值也会相应增大。该仿真验证了以总输 出功率Pout作为最大功率点跟踪目标的正确性。图8c为转速给定从 1300r/niin变化到llOOr/min时的转速响应曲线。仿真结果表明，该 系统具有良好的动态性能和静态控制精度。o o oo o o O go o o O 515105 (t=E.)、s 乏 d54O45 2 O2O 5O图8取大功率点跟踪波形参考文献赵争鸣，刘建政，孙晓英等.风力发电及其应用.北京：科学出版社，2005.2赵为.风力机并网发电系统的研究：博士学位论文.合肥：合肥工业大学，2
14、002.3王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望.风电产业发展论坛论文集，2003, 9： 4-174王长贵，崔容强，周篁.新能源发电技术.北京：中国电力出版 社，2003.5林安中，王斯成.国内外风力发电的进展与前景.太阳能学报，1999 （特刊），68746（美）汉斯S劳申巴赫.风能原理及其应用.北京：宇航出版社, 19877安玉彬，刘旭东，田用春.二十一世纪中国能源发展的总趋势.能源工程，1999, 1： 148陈哲艮.我国风能发电技术面临的问题和对策.能源工程，1999, 1： 579高峰，孙成权，刘全根.我国风能开发利用的现状和建议.能源工程，2000, 5： 8-1110马胜红，赵
15、玉文，王斯成等.风力发电在我国电力能源结构 中的战略地位和未来发展方向.风能，2005, 4： 12-1311李安定.风力机发电系统工程.北京：北京工业大学出版社,2001.12欧阳名三.风力机发电系统中蓄电池管理的研究：博士学位 论文.合肥：合肥工业大学，200413王超.独立运行风力机发电系统控制器的研究与设计：硕士学 位论文.杭州：浙江大学，200414胡宇航.风机并网系统逆变器接口装置的控制方法研究：硕士 学位论文.武汉：武汉大学，200415吴杰.风机并网独立供电两用逆变电源的研究：硕士学位论文.合肥:合肥工业大学，2005附录资料：不需要的可以自行删除玻璃幕墙安装施工工艺流程1、施
16、工准备1、 设计方案送甲方审核，明确钢板、钢拉杆材断面，以便备料；送材料样品供甲方认可，以便设计、加工；2、 协调处理现场施工相关事项；与土建交接基准线；3、 编制详细的可行的材料计划、加工计划和施工进度计划，并保证实施；4、 根据现场情况和设计要求，编制局部分项施工方案（如钢架等），并进行交底；5、 确定水平和垂直运输路线以及施工临时堆放处；了解施工用电分布情况，确定电源的走道方式；6、 检查安装所需用机具及安全设施；10、附件及其他物资准备。11、根据现场情况和施工方案提出脚手架方面的配合要求；12、进行现场办公、加工、材料存放保管、食宿、通讯等安排布置;13、做好技术交底工作。2、测量放
17、线放线时，测量人员必须熟悉有关的施工图纸和甲方给出的现场基 准轴线控制网和水平基准线，选择合适的测设方法进行测设。轴线放 测时首先应找出相关建筑轴线与轴线的交点，找出所需的楼层控制标 高位置，以此为依据进行放线。测量放线使用的测量仪器和测量工具 应经检定合格结构使用。水平线的放测采用LNA10激光水准仪，垂直 线的放测应采用JD2激光经纬仪，在异形部位可采用电脑辅助方法进测量时风力不应大于四级，放线应沿楼板及屋架定出幕墙平 面的基准线，从基准线外反一定距离作为幕墙平面，以此线为基准确定桁架构件及玻璃的前后位置，确定整片幕墙位置。放样放样程序可以帮助用户在工作现场根据点与坐标值放样出各个点号3、
18、预埋件检查、连接件安装测量放线完成后，应对事先做好的预埋件进行检查，对补充的预埋件进行安装，预埋件安装应确保预埋件标高偏差：表面深 浅偏差表面平整偏差：5mmo在预埋件处理完毕后,即可 进行连接件安装。连接件除了不锈钢和轻金属材料以外，其他金属材料必须经过热镀锌防腐处。4、现场焊接工艺流程焊接时应采取有效措施，避免或减少焊接变形，消除积累误差。 焊接完成后，依照有关焊接标准对焊缝进行检查验收，验收时现场监 理工程师应在场并签署验收意见，作为中间隐蔽工程验收。6、施工顺序：脚手架搭设一一测量放线一一钢结构安装一一拉杆安装、调整一 一玻璃安装、调整一一打胶一一玻璃清洁一一工程验收一一成品保 护。7
19、、施工方法1）、脚手架搭设在玻璃内、外面各搭设双排钢管脚手架。外架距离玻璃面450皿11； 内架距离玻璃面650mm。等玻璃清洁完并经过验收后，脚手架才可以 拆除。拆除脚手架时要注意成品的保护。2）测量放线测量放线前要求甲方提供有关的轴位线、水平标高等基准线。根 据图纸提供的尺寸，放出玻璃的进出控制线及标高线；再根据各钢立 柱的轴线放出玻璃分格线及各钢板较接座的控制线，同时测量各立柱 的垂直度，以便较接座加工时可以预留调整量。3）预埋件安装质量支承结构屋面（楼板）梁（悬梁）上的预埋件应重点检测预埋标 高。地锚预埋件，应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层 厚牢的要求，并作必要的拉拨试验。
20、4）支承钢柱、梁安装质量纵向钢柱：检测纵横轴线位置，尤其应检查上锚墩及地锚位置偏 差，以保证日后安装钢杆桁架的垂直精度及幕墙立面定位精度。钢杆施加预应力将使梁产生挠曲，在控制主梁标高时，应予以反 变形预调控制，以保证幕墙安装完成后，索桁架上端在同一水平位置 上。5）地锚的安装质量检查其轴线位置及其与上锚墩间位置偏差以保证索桁架的垂直 精度及墙体定位；检查地锚筋板孔的标高是否致；检查地锚底板与预埋件、底板与筋板的焊接质量。C.玻璃提升就位玻璃的提升采用汽车吊辅以电动吸盘进行，对于汽车吊无法达到 的部位，可以利用结构设专用导轨架设电动葫芦，利用电动葫芦辅以 电动吸盘进行提升。玻璃的就位采用人工方法
21、进行就位。夹具不能直 接和玻璃接触，应加设橡胶垫圈。对于最底下一层玻璃，在安装前应在驳接玻璃底部的U型槽中放 入氯丁橡胶垫块后，才可将玻璃插入。d.调整、固定玻璃初步固定后应进行板块调整。玻璃调整的标准为“横平、竖 直、面平，横平即横向胶缝应水平，竖直即竖向胶缝应垂直，面平 即各玻璃处于同一平面上。另外还应检查胶缝大小是否一致，如不一 致应进行调整。玻璃板块调整完成后应马上进行固定，之后进行玻璃 外竖缝铝合金片竖向装饰线条安装。8、铝合金玻璃幕墙安装安装程序如下：1）连接铁件安装为了保证幕墙安装后处在规定的平面上，准确地焊接安装连接件很 重要。一般要求连接件位置精确度为标高偏差不大于3mm,左
22、右位置 偏差不大于3mm,平面外偏差不应大于2mm,为了保证上述安装准确度, 在焊接固定连接角钢之前，需在幕墙的上下两端之间用经纬仪或重型 线锤定位，确定出控制用垂直平面的上下两条边线。用以控制、检测 安装尺寸，在确定的上下边线位置设置固定悬挑点，拉设铅丝位置线, 用以控制一列连接角钢的位置。在连接角钢的安装中应随时依据控制 铅丝测量铁件位置，使所有连接的安装孔或安装平面做到垂直、平整, 误差在允许的范围以内。连接角钢焊接时，应先点焊，找正后再焊接 固定。2）横梁安装A、连接角钢准确安装就位后，即可安装铝合金立柱，安装时将已 加工、钻孔后的立柱嵌入连接角钢内，并且在角钢与立柱接触处设PVC 衬
23、垫隔离，防止电位差腐蚀。用不锈钢螺栓初步固定立柱，螺母与角 钢间要加设足够强度的不锈钢弹簧垫圈。根据控制通线对立柱进行复 核，调整立柱的垂直、平整度，达到要求后再将螺母最终拧紧固定。立柱每段之间的接头应有一定的空隙，不要顶紧，采用套筒连接 法，以适应和消除建筑受力变形和温度变形的影响。立柱的安装应下 自上逐层进行，每安装完一层，均应进行检查校正。B、安装横梁时可根据设计位置，在立柱外面拉横线，控制安装质 量，但由于横梁的安装偏差主要取决于立柱的加工精度和安装精度， 立柱上固定横梁的定位螺孔位置基本上已决定了横梁的位置，所以必 须在立柱制作及安装时严格控制各项偏差，才能保证横梁安装的准确。 同一
24、层横梁的安装应由下向上进行。当安装完一层时，应进行检查、调整、校正后再固定，以保证达到质量标准的要求。C、幕墙框架安装质量除了加工精度控制之外，安装质量也是确保幕墙性能的重要环节，幕墙框架安装质量偏差控制应符合下表要求。单位：mm序号项目尺寸范围允许偏差检查方法1相邻两竖向构件 间距尺寸（固定端 头）+ 2. 0钢卷尺2相邻两横向构件间距尺寸间距W2000时间距2000时1. 52. 0钢卷尺3分格对角线差对角线长W2000时对角线长2000时3.03.5钢卷尺或 伸缩尺4竖向构件垂直度高度W30nl时高度W60m时高度W90nl时高度90m时10152025经纬仪或激光仪5相邻两横向构件的水
25、平标高差1钢板尺或水平仪6横向构件水平度构件长W2000时构件长2000时23水平仪或 水平尺7竖向构件的直线度2.52. 0m靠尺8竖向构件的表面平面度相邻三立柱宽度W20m时宽度W40m时宽度W60nl时宽度60ni时2W57W910激光仪9同高度主要横向构件的水平标高度差长度W35长度35W530m, W 60nl60m, W 90nl90m10152025激光仪或经纬仪2幕墙的平面度2.52m靠尺，钢板尺3竖缝的直线度2.52m靠尺，钢板尺4横缝的直线度2.52m靠尺，钢板尺5线缝宽度（与设计值比较）2卡尺6两相邻面板之间的高低差1.0深度尺板块与镶嵌槽壁之间应用橡胶条隔开，不得与槽壁
26、直接接触。板块安装完成后在板块与槽壁之间注硅酮胶密封。4）铝扣板装饰条安装用扣座固定的玻璃两边检查密封胶条必须连续平直，其后安装铝 扣板装饰条。）、石材幕墙施工方法及技术措施 石材幕墙花岗石饰面板采用“干法”安装施工，花岗石板悬挂在专门设计的金属骨架上，金属骨架固定在主体结构上。1、施工前的准备工作(1)、安装前，应根据设计图纸认真核实结构实际偏差，检查基体 墙面垂直平整情况，偏差较大的应剔凿或修补，超出允许偏差的，则 应重新排列分块。(2)、柱面应先测出柱的实际长度和柱子中心线，以及柱与柱之间上、1 .控制功能设计要求1.1任务能源与环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题而传统 能源已被
27、过度消耗，因此,可再生能源的开发利用越来越受到重视和 关注，其中风能具有分布广、储量大、利用方便、无污染等优点是最 具大规模开发利用前景的新能源之一。目前，变速恒频风力发电系统已经广泛用于实际风机中，在低于 额定风速的情况下根据风速变化的情况调节风机转速,使其运行于最 优功率点,从而捕获最大风能;在高于额定风速时,通过对桨距角的调 节,使风机以额定功率输出。常用最大功率捕获方法主要有功率反馈 法、模糊控制法、混合控制法等。为了充分利用风能,提高风电机组 的发电总量，本文分析风机特性及最大功率点跟踪(maximuni pow er point tracking MPPT)工作原理。众多的MPPT
28、实现方法各有千秋， 对于不同的应用场所各有所长，对于多种方案，需要进行大量细致的 实验工作和数据分析。风能是一种具有随机性、不稳定性特征的能源，风能的获取不仅与风 力发电机的机械特性有关，还与其采用的控制方法有关。在某一风机 转速情况下，风速越大时风力机的输出功率越大，而对某一风速而言, 总有一最大功率点存在。只有当风力发电机工作在最佳叶尖速比时， 才能输出最大功率。好的控制方法可使风轮的转速迅速跟踪风速变 化，使风力发电机始终保持在最佳叶尖速比上运行，从而最大限度地 获得风能。要保证最大限度地将捕获到的风能转化为电能，目前一般 采用最大功率点追踪控制(MPPT)控制策略。最大功率点跟踪(MP
29、PT) 是在可变风速条件下提高风力机能量转换效率的有效方法。变速风 电系统目前一般采用最大功率点追踪 (Maximum Power Point Tracking, MPPT)的控制策略。2 .设计2.1 介绍对象（风力发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究）双馈风力发电系统最大功率点跟踪通常基于实验测定的最佳风 速.功率一转速曲线，但在长期运行中系统参数的变化会使实际最大 功率点偏离原曲线，影响最大功率跟踪效果。在分析风力机特性、双 馈风力发电机数学模型及功率关系的基础上，提出了一种以向电网输 出电能最大为目标、不依赖最佳风速.功率.转速曲线的最大功率点 跟踪策略，实现了定子输出有功、无功解耦控
30、制。仿真和实验证明， 基于该方法，双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并跟随 最大功率点，且控制相对简单，运行可靠，有较高的实用价值。2.2 控制系统方案2.2.1 风力机最大功率点跟踪原理根据贝茨理论，风力机从风中捕获的功率为1 ,:P =（九4v其中p表示空气密度，8表示桨距角，6（九表示风力机的风能利用系数，R是风轮的半径，v表示风速，X表示叶尖速比，3为风力机的角频率（rad/s）。风能利用系数与叶尖速比之间的关系如图2-1所示。00510图2-1由上图可见，风能利用系数Gam随着叶尖速比人的变化而变化。 当“ 二4亚时，G仪=Ja即为风能利用系数的最大值。而叶尖速比 ,sRZ=
31、T,在风速变化时，相应地调节风轮的转速就可以将叶尖速比维 持在”=心处，此时风能利用系数为最大值0a ,风力机对风能的捕 获量最大，即运行在最大功率点上。在不同的风速下，风力机的输出功率与风轮转速的关系，如图2-2 所示，其中，P表示风力机的输出功率，3表示风轮的转速，31、 32、33分别为风力机在风速为U 1、U2、U 3时相应于最大输 出功率Pl、P2、P3的风轮转速。由图2-4可以看出，在风速一定 的情况下，输出功率随着风轮转速的变化而变化，其中存在着一个与 最大功率点相对应的叶尖速比仁，此时的风能利用系数为最大值在风速发生变化时，风力机最大功率点所对应的风轮转速也不 同。把不同风速下
32、的风力机输出最大功率点相连，将得到一条曲线 即为风力机的最大功率曲线。为了提高风力机的效率，在风速发生改 变时，就必须对风力机实行变速控制，使其始终运行在最大功率曲线 上。在风速变化时，通过调节风力机的转速,将叶尖速比维持在4处, 以确保风力机运行在最大功率曲线上，即为对风力机最大功率点的跟 踪控制原理。PmaxCO| co2 3?co图2-2风力机输出功率与转速的关系图2-3为风速变化时，变速风力机对最大功率点的跟踪过程。在风速为v 1时，风力机运行于A点，为了追踪最大功率点B,需要增加风力机风轮的转速3 。图2-3风力机工作点的变化当3二31时，风力机运行于B点，A-B的变化过程即为变速
33、风力机在风速v 1下,对最大功率点B的追踪过程。当风速从v 1增 加到v3时，风力机的运行状态将从B点跳变到C点，同样为追踪 该风速下的风力机的最大功率点，需要增加风力机转速川，当川二 3 3时，风力机运行于对应风速v 3下的最大功率点D点，C-D的 变化过程即为变速风力机在风速v 3下，对最大功率点D的追踪过 程。同理，当风速从v 3下降到v2时，风力机的运行状态从D点 跳变到E点，而E点位于风速为v2时的风力机的最大功率点F点的右侧，所以应该减小风力机的转速3直到3=32,此时风力 机运行在最大功率点F点。E-F的变化过程是风力机在风速为v2 时，对最大功率点的追踪过程。以上即为变速风力机
34、在风速发生变化 时对最大功率点的跟踪过程。2.2.2 风力机发电系统双馈风力发电机数学模型及能量关系同步旋转坐标系下的DFIG矢量方程双馈电机在三相静止ABC坐标系是一个多变量、强耦合、非线性 高阶系统。经过三相静止到两相旋转坐标变换后，同步旋转坐标系下 的DFIG矢量模型如式（3）和式（4）所示。URsis+P 4 s+j 1 4 s L=R，r+P 力,-+j 3 3 4 r0）Wr= Lmis+Lrir s=Lsis+Lmir（4）式中 Us, Ur定转子端电压矢量；is, ir定转子绕组中的电流矢量；圾，m一一定转子绕组中的磁链矢量；31发电机的同步角速度；3 s转差角速度；L“s定子互感；Lis定子漏感一一转子漏感。且 Lm=1. 5Lms； Ls=Lls+Lm； Lr=Llr+Lm0根据式（1）和式（2）可得矢量形式的等效电路如图1所示。