不同定向约束下直驱永磁同步风电机组多稳态解探讨

针对直驱永磁同步发电机（PMSG）机侧变流器无功功率未知时，PMSG稳态约束为不定方程组，需要补充边界条件才能得到唯一解的问题，文中建立了基于定子电流或定子电压定向约束的稳态求解算法。发现由于定向约束不能反映机侧无功平衡，两种定向下计算结果不一致。进一步考虑有功调度，在两种定向约束下分别采用转速调节或桨距角调节，建立PMSG稳态解算法。计算结果证实:定子电流定向时发电机有功损耗更小，机电能量转换效率更高，但是吸收无功功率更多;随风速增加，吸收无功功率增加，定子电流定向时发电机能量转换效率下降，定子电压定向时效率增加;转速偏离最优转速或增加桨距角，都可实现对PMSG的有功调度，但机电能量转换效率不同，采用桨距角调节时，收敛速度快于转速调节。