基于FPGA的雙饋風力發電機勵磁變流器實時模擬

于　芳，田　濤，吳金城，范曉旭，朱博文

(1．華北電力大學控制與計算機工程學院，北京　102206；2．龍源電力集團股份有限公司，北京　100034)

Real-time Simulation of Excitation Converter for Doubly-fed Induction Generator Based on FPGAYU Fang1, TIAN Tao1, WU Jincheng2, FAN Xiaoxu2, ZHU Bowen1

(1. School of Control and Computer Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China;

2. China Longyuan Power Group Corporation Limited, Beijing 100034, China)

?

基于FPGA的雙饋風力發電機勵磁變流器實時模擬

于芳1，田濤1，吳金城2，范曉旭2，朱博文1

(1．華北電力大學控制與計算機工程學院，北京102206；2．龍源電力集團股份有限公司，北京100034)

0引言

變流環節作為兆瓦級變速恒頻風力發電系統的核心部分，其性能好壞直接關乎機組發電質量、運行安全及電網運行安全。研究勵磁變流器對于推動我國風力發電事業的發展、增強風力發電領域的自主創新能力都具有十分重要的意義[1-2]。

以仿真手段進行變流器的研究可以克服實物實驗研究成本高，周期長的固有缺陷，但電力電子元件仿真所要求的仿真步長小、數據精度高，受限于計算機的處理速度，對變流器的仿真一般為非實時仿真，適用于大多數的分析研究。而實時仿真的意義在于可通過將實時仿真部分與其他實物對象及實際控制器相連接的方式測試不同控制策略的實際效果。FPGA仿真具有高速穩定的優點，文獻[3-5]為FPGA仿真在不同研究內容中的應用。

本文在LabVIEW開發環境下通過FPGA模塊將雙側變流器模型及控制系統全部下放至FPGA實現，使其可實時地模擬真實變流器的運行特性。

1雙PWM變流器動態模型及控制策略

1.1雙側變流器動態模型

雙PWM型變流器主電路如圖1所示。R1、L1為網側進線電抗器等效電阻及電感；C為直流環節儲能電容；L2、R2電機轉子繞組漏感及等效電阻。……