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2.5.4 T型稳态模型
鉴于Π型稳态模型和T型稳态模型的缺陷,本节又介绍了一种T型稳态模型,该模型结构与常规异步电机的稳态模型结构类似,这为后续的BDFIG独立发电系统的性能分析提供了一条新的途径。
为了方便T型稳态模型的推导,首先将图2.5所示的 Π型稳态模型用更简洁的方式来表示,如图2.7所示。其中Zσ1、Zσr、Zσ2、Zm1、Zm2分别为
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图2.6 BDFIG的内核稳态模型
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图2.7 BDFIG的 Π 型稳态模型的简化表达
图2.7所示的Π型稳态模型实际上是一个无源线性二端口网络,根据参考文献[8],可将BDFM的Π型稳态模型的外部特性用下述方程来描述
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式中,Z11、Z12、Z21和Z22称为二端口网络的开路阻抗参数,其计算方法为[7]
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任何给定的无源线性二端口网络均可等效变换为如图2.8所示的由3个阻抗组成的T型稳态模型,接下来确定该模型中各个阻抗的参数。
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图2.8 BDFIG的T型稳态模型
要确定图2.8所示的T型稳态模型中Z1、Z2和Zm的值,可先写出如下所示的回路电流方程
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比较式(2-84)与式(2-85)可知,Z12=Z21,于是可以将式(2-82)改写为
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再比较式(2-87)与式(2-88)可得
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将式(2-81)与式(2-83)~(2-86)代入式(2-89),可得图2.8中的阻抗Z1、Z2和Zm的表达式分别为
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为了保证BDFIG的稳定运行,转差s1的值应远大于0[8]。于是,在忽略转子电阻的情况下,Z1、Z2和Zm中的
项也可以被忽略。此时,Z1、Z2和Zm的表达式可以分别简化为
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式中,。
根据式(2-87),将PW的相电压和相电流作为输入变量,CW的相电压和相电流作为输出变量,则图2.8中的T型稳态模型可用式(2-96)所示的矩阵方程来描述:
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