Direct_Power_Control_of_DFIG：基于 MATLAB Simulink 的双馈异步感应发电机的直接功率
控制仿真模型
摘要：
双馈异步感应发电机（DFIG）是一种常用于风能发电系统的高效发电设备。在 DFIG 的控制策略中，
直接功率控制（DPC）是一种重要的方法，其可以实现对 DFIG 的有效控制，提高系统的性能和稳定
性。本文基于 MATLAB Simulink R2015b，构建了一个直接功率控制仿真模型，研究了 DPC 在
DFIG 系统中的应用。
1. 引言
随着可再生能源的快速发展，风能发电作为一种清洁、可再生的能源形式得到了广泛应用。在风能发
电系统中，DFIG 作为一种高效的发电设备，其控制方法对系统的性能至关重要。直接功率控制是一
种常用的控制策略，其通过控制 DFIG 的转子电压和转子电流，实现对发电功率的直接控制。
2. DFIG 系统结构与工作原理
DFIG 系统由发电机、变频器、电网和控制器组成。发电机是 DFIG 系统的核心部件，通过转子电流
与电网的电压相互作用来发电。变频器用于控制发电机的转子电流和转子电压。电网是 DFIG 系统的
供电来源和能量输出的主要通道。控制器通过对发电机和变频器的控制，实现对 DFIG 系统的运行和
发电功率的控制。
3. 直接功率控制原理
直接功率控制采用了电流控制和电压控制的复合策略，通过对 DFIG 的转子电压和转子电流的控制，
实现对发电功率的直接控制。具体来说，通过调节转子电压的幅值和相角，控制 DFIG 的有功功率输
出，在不改变电网电压和频率的前提下，实现对发电功率的精确控制。
4. 基于 MATLAB Simulink 的直接功率控制仿真模型
本文基于 MATLAB Simulink R2015b，构建了一个直接功率控制仿真模型，该模型包括 DFIG 发电
机、变频器、电网和控制器等模块。其中，DFIG 发电机模块包括电网侧和发电机侧的电流控制模块
，变频器模块负责控制 DFIG 的转子电流和转子电压，电网模块模拟了实际电网的运行情况，控制器
模块实现了直接功率控制策略。
5. 仿真结果与分析
通过对直接功率控制仿真模型的搭建和参数调节，本文得到了 DFIG 发电机在不同负载条件下的发电
功率曲线和转子电压曲线。通过对仿真结果的分析，可以看出直接功率控制方法能够实现对 DFIG 发
电功率的直接控制，并能够在不改变电网电压和频率的情况下，调节 DFIG 的有功功率输出。
6. 总结
