風能系統集總控制的仿真研究

　　其中電壓V 和電流I 是由電機直軸和交軸的組合而成。在Vd=0 和Vq = 常數的情況下，有功功率和無功功率的比率只與Id 和Iq 有關。為了使有功功率因子等于1，無功功率則應該是零（Q=0），如果Id 最初調整到零，并且系統有適當的反饋設計，則可實現所設計的有功功率因子。而適當調整Id 和Iq，運用反饋或前饋控制磁場轉動的角度和角速度即稱為空間矢量控制（SVPWM）。由于其電壓和電流存在PI 的線性關系，PWM整流器輸入終端電壓可表示為：

圖1 兩臺風電機組連接的主要電路結構

圖2 單臺風電機組SVPWM拓撲

　　其中Kp,KI 是比例積分系數，一般為常數，s 是積分因子，i（d,q）ref 是所設初始電流。通過仿真結果，這種矢量控制方法可有效地跟蹤輸出的數據。
　　在仿真過程中，電壓和電流是在不同的參數下進行的。例如，當風電機組轉矩和轉速的變化超過了其額定值，使其不能夠以最大的效率吸收風能。通常情況下，發電機的轉矩和輸出無功功率由通過AD/DC 的電流控制。而一般DC 側只通過簡單的并聯來穩定直流側的輸出。由于串聯結構可以運用在小風速的情況下最大限度的獲得風能。所以我們必須集成使用兩種結構來優化各個風電機組。
　　圖2 中，其開關的狀態是由風電機組的轉速和功率因子決定的。這就是說，系統的輸出情況和電路結構主要取決于風況。當變流器中的有功電流低于某個值，串聯開關S1 連通而S2 斷開。而風速在正常狀態則S2 連通而S1 斷開。
　　在仿真中，風電機組的角速度以及3 相電流將作為反饋信號進行park 和clark 變換。由于控制變化幾乎是同步完成，所以計算簡單有效。因此，我們很容易實現硬件和軟件上的集成來控制多臺永磁同步電機的多相位數據的空間矢量控制。