Matlab/Simulink双馈风力发电系统的仿真研究(9)
为了避免出现短路故障，网侧变换器上下两个开关管的导通是互补的，即同一时刻上下两个开关管只有一个是导通的。
图3.2 网侧PWM变流器的主电路拓扑结构
网侧变换器数学模型为：
(3.1)
式子中， 、 、 为等效三相电网电压； 、 、 为变流器输入三相电流； 为变流器直流侧输出电流； 为变流器直流侧负载电流； 为变流器输出直流电压。
本文采用开关函数建立模型，定义三相桥臂开关函数Sk(k=a、b、c)：
（3.2）
所以，变换器的桥臂电压可以表示为：
（3.3）
根据假设，电源为理想电源即三相电网平衡且电流之和为零，由（3.1）得：
（3.4）
联合式（3.2）、（3.3）、（3.4），则（3.1）式可简化为:
(3.5)
上式即为描述网侧变流器在三相静止坐标系下的数学模型。
3.2.2 旋转d-q坐标系下的数学模型
三相静止坐标系下网侧变流器的数学模型，物理意义简单清楚。但模型中包含了开关函数描述量，也就意着包含开关过程中的高频分量，这样实际系统的设计和实现将会很困难。因此，本文进行坐标变换，将三相静止坐标系中的时变量将转换为d-q坐标系中直流量，这样控制系统的设计会得到大大的简化。
用于坐标变换的变换矩阵为：
3.2.3 网侧变换器的控制
一般网侧变流器有2种运行方式：单位功率因数整流、单位功率因数逆变运行。网侧主要的控制策略有以下两种：
（1） VOC（电网电压定向）：Voltage Oriented Control
（2） VFOC(虚拟电网磁链定向)：Virtual Flux Oriented Control
本文采用电网电压定向的矢量控制策略来解除轴间电流的耦合和消除电网电压的扰动。
电网电压定向控制策略就是依据网侧变换器的数学模型，将两相同步坐标系d轴定向于电网电压矢量方向上的一种控制策略这种控制策略相对简单，开关频率固定，可以采用先进的SVPWM调制技术。
为简化控制算法，应用空间坐标变换，将同步旋转dq坐标系d轴定向于电网电压矢量 的方向上，得电网电压的dq分量为
（3.8）
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