一种适用于动态全过程仿真的DFIG简化建模方法

一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法
技术领域
1.本发明涉及电力电子化电力系统仿真应用领域，具体为一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法。


背景技术：

2.为了应对能源危机和环境问题，我国提出碳达峰、碳中和的目标，以化石能源为主的能源结构正逐步向以风电为代表的可再生能源为主的能源结构转型，可再生能源的装机容量在电力系统中的占比将不断提高。dfig凭借其功率解耦控制、变流器容量小等优势成为主流风电机组。但由于dfig经变流器柔性并网且具备常规多时间尺度控制和多种附加控制，与传统同步机主导电力系统相比，dfig大规模并网的电力系统的高阶、非线性、多时间尺度等特点更为凸显，对此提出能够适用于动态全过程仿真的简化建模方法，对系统的安全稳定分析具有重要的意义。
3.专利201610162711.8“一种双馈风力发电场多机表征等值建模方法”、专利201510186090.2“一种双馈风电机组机电暂态模型的建模方法”、专利cn201810976495.x“一种基于同调机组分群的风电场动态等值方法”等主要研究了风电等值建模，其关注点往往在于聚类指标选择、分群算法优化以及模型参数辨识等方面，而对风电控制策略对输出响应特性的影响则考虑不足，导致模型可解释性差，难以分析问题的物理本质；专利201611032705.7“一种双馈异步风力发电机组的整机动态建模方法”通过对风力发电机组的机械侧和电气侧分别进行高精度建模，利用数据传输通道对整机动态模型进行耦合求解，但电气侧快动态环节与机械侧慢动态环节并存，极大地限制了仿真速度；专利201910500539.6“基于选择模式分析的双馈风机模型降阶方法”、专利201210533440.4“双馈变速恒频风电机组系统机电暂态仿真方法”等建模方法多是面向暂态仿真分析，无法应用于中长期动态过程的研究。基于上述建模方法适用性不足的问题以及dfig模型精度和仿真速度的矛盾，需要改进现有的建模方法。


技术实现要素：

4.本发明为了解决解决现有建模方法适用性不足的问题，以及dfig模型精度和仿真速度的矛盾，提供了一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法。
5.本发明是通过如下技术方案来实现的：一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法，包括如下步骤：
6.s1：dfig控制的局部简化模型：
7.根据多时间尺度模型简化原理对dfig各个控制进行局部简化建模，对于带宽在秒级以上的控制，动态响应较慢，其微分方程降阶为常量；对于带宽在秒级以下的控制，动态响应较快，其微分方程降阶为代数方程，具体如下：
8.(1)原动机模型：
9.1)气动、轴系模型
10.采用稳定性问题研究常用的基于cp曲线近似的气动模型；采用等效两质量块模型作为轴系模型；
11.2)桨距角控制的动态和简化模型：
12.桨距角控制包含转速误差控制和功率误差补偿控制；桨距角控制的动态模型采用pi控制动态环节，如式(1)、式(2)所示；由于其控制带宽在秒级以上，动态响应较慢，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为常量，认为维持恒定，简化模型用恒定值表示：
[0013][0014][0015]
式(1)、式(2)中，k
pa
、k
pj
分别为转速误差控制和功率误差补偿控制pi控制器的比例系数；k
ia
、k
ij
分别为转速误差控制和功率误差补偿控制pi控制器的积分系数；
[0016]
(2)转子侧变换器控制环节动态和简化模型：
[0017]
转子侧变换器通过两级pi控制来控制dfig功率输出，包括外环功率控制和内环电流控制，外环和内环均包括有功和无功，两者动态模型均保留pi控制动态环节：
[0018][0019][0020]
式(3)、式(4)中，k
rp
、k
rq
分别为有功功率和无功功率pi控制器的比例系数；t
rp
、t
rq
分别为有功功率和无功功率pi控制器的时间常数；
[0021][0022][0023]
式(5)、式(6)中，k
rcq
、k
rcd
分别为有功电流和无功电流pi控制器的比例系数；t
rcq
、t
rcd
分别为有功电流和无功电流pi控制器的时间常数；
[0024]
由于转子侧变换器控制带宽在秒级以下，动态响应较快，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为代数方程，其简化模型建立过程如下：
[0025]
在定子磁链定向控制下，有约束方程：
[0026][0027]
式中，ψ
ds
、ψ
qs
为定子磁链的dq轴分量；
[0028]
由于在一般工况下，定子绕组电阻比电抗小得多，故忽略定子绕组电阻，此时感应电动势近似等于定子侧电压，且其相位滞后定子磁链90
°
，则又有约束方程：
[0029][0030]
式中，u
ds
、u
qs
为定子电压的dq轴分量；
[0031]
将式(7)代入定子输出功率方程，可得：
[0032][0033]
式中，i
ds
、i
qs
为定子电流的dq轴分量；
[0034]
将式(8)代入定子磁链方程，整理可得转子电流和定子电流的关系如下：
[0035][0036]
式中，i
dr
、i
qr
为转子电流的dq轴分量；lm、ls分别为定转子绕组互感、定子绕组自感；
[0037]
将式(10)代入转子磁链方程，整理得：
[0038][0039]
式中，σ1＝lm/ls，lr转子绕组自感；
[0040]
将式(11)代入转子电压方程，整理得：
[0041][0042]
式中，u
dr
、u
qr
为转子电压的dq轴分量；rr为转子绕组电阻；p为微分算子；
[0043]
根据式(9)-(10)建立转子侧功率控制的简化模型，根据式(12)建立转子侧电流控制的简化模型；
[0044]
(3)网侧变换器控制动态和简化模型：
[0045]
网侧变换器控制通过两级pi控制实现单位功率因数控制和直流母线电压恒定，包括外环直流母线电压控制和内环dq轴电流控制，两者动态模型均保留pi控制动态环节；
[0046][0047]
式(13)中，k
udc
、t
udc
分别为直流母线电压pi控制器的比例系数和时间常数；
[0048][0049][0050]
式(14)、式(15)中，k
gd
、k
gq
分别为网侧电流pi控制器的比例系数；t
gd
、t
gq
分别为网侧电流pi控制器的时间常数；
[0051]
由于网侧变换器控制带宽在秒级以下，动态响应较快，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为代数方程，其简化模型建立过程如下：
[0052]
网侧变换器控制采用电网电压定向，于是有：
[0053][0054]
式中，u
dg
、u
qg
为电网电压dq轴分量；
[0055]
稳态时，忽略进线电抗器和线路电阻的功率损耗、开关损耗，有：
[0056][0057]
式中，pg为网侧变换器输出有功功率，i
dg
为网侧变换器d轴电流；u
dc
、i
dc
为直流母线电压和直流侧电流；
[0058]
由式(17)，可得：
[0059][0060]
pwm变换器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型如式(19)所示：
[0061][0062]
式中，u
dgsc
、u
qgsc
为网侧变换器控制量；rg为网侧电阻；lg为滤波电感；i
dg
、i
qg
为网侧电流的dq轴分量；u
dg
、u
qg
为网侧电压的dq轴分量；
[0063]
由式(18)建立直流母线电压控制简化模型，由式(19)建立网侧dq轴电流控制简化模型；
[0064]
s2：两级轨迹灵敏度分析方法：
[0065]
dfig控制复杂，每个控制又有多个控制参数，无法整体进行轨迹灵敏度分析，故提出两级轨迹灵敏度分析方法。以准确反映dfig输出功率为目标对所提方法进行描述，对于其它输出量如电压、电流等均可作为目标量，可根据需要进行调整。对dfig控制进行第一级轨迹灵敏度分析得到关键参数；设置暂态扰动和中长期扰动，对关键参数进行第二级轨迹灵敏度分析。
[0066]
s3：模型切换控制策略：
[0067]
根据两级轨迹灵敏度分析结果，通过设置阈值a和阈值b建立局部模型切换判据；
[0068]
判据一：设置阈值a为当前时刻，各关键参数轨迹灵敏度最大绝对值的α倍；若该关键参数当前时刻轨迹灵敏度绝对值大于阈值a，则满足判据一，即该控制的影响程度大于当前时刻影响最大控制的α倍；
[0069]
判据二：设置阈值b为整个仿真过程中，各关键参数轨迹灵敏度最大绝对值的β倍；若该关键参数当前时刻轨迹灵敏度绝对值大于阈值b，则满足判据二，即该控制的影响程度大于仿真全过程中影响最大的的β倍；
[0070]
能够同时满足上述两判据，则该控制采用动态模型，否则采用简化模型；模型切换判据如图2所示。
[0071]
α、β取值依据：采用兼顾数值差异和变化趋势差异的综合指标来衡量简化模型与详细模型仿真曲线一致性，根据对仿真精度的要求设置综合指标，对α、β进行取值；
[0072]
模型切换控制策略如图3所示。在仿真全过程中，根据是否满足模型切换判据判断模型切换时刻，从而分时调用dfig控制的动态模型和简化模型。
[0073]
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法，实现了dfig控制的局部模型切换，即dfig控制在动态全过程仿真中根据模型切换判据分时调用简化模型与详细模型，从而在保证模型精度的同时实现模型的降阶和简化，提高仿真速度，另外根据模型切换情况可以对动态过程进行机理分析，
提高了模型可解释性。
附图说明
[0074]
图1为本发明所涉及dfig控制的桨距角控制的动态模型和简化模型。
[0075]
图2为本发明所涉及dfig控制的转子侧功率控制的动态模型和简化模型。
[0076]
图3为本发明所涉及dfig控制的转子侧电流控制的动态模型和简化模型。
[0077]
图4为本发明所涉及dfig控制的直流母线电压控制的动态模型和简化模型。
[0078]
图5为本发明所涉及dfig控制的网侧电流控制的动态模型和简化模型。
[0079]
图6是本发明所涉及局部模型切换判据。
[0080]
图7是本发明所涉及模型切换控制策略图。
[0081]
图8是本发明所涉及不同α、β取值下的综合指标。
[0082]
图9是电网电压跌落下第一级轨迹灵敏度分析图
[0083]
图10是风速波动下第一级轨迹灵敏度分析图。
[0084]
图11～图12是电网电压浅度跌落下分别以有功功率和无功功率为观测轨迹变量的第二级轨迹灵敏度分析图。
[0085]
图13～图14是电网电压深度跌落下分别以有功功率和无功功率为观测轨迹变量的第二级轨迹灵敏度分析图。
[0086]
图15～图16是风速波动下分别以有功功率和无功功率为观测轨迹变量的第二级轨迹灵敏度分析图。
[0087]
图17是本发明测试系统的结构示意图。
[0088]
图18和图19是电网电压浅度跌落下所建简化模型和详细模型功率输出特性对比图。
[0089]
图20和图21是电网电压深度跌落下所建简化模型和详细模型功率输出特性对比图。
[0090]
图22和图23是风速波动下所建简化模型和详细模型功率输出特性对比图。
[0091]
图24为电网电压浅度跌落下风力机转速误差控制、功率误差补偿控制模型切换情况图。
[0092]
图25为电网电压浅度跌落下转子侧有功、无功功率控制模型切换情况图。
[0093]
图26为电网电压浅度跌落下转子侧有功、无功电流控制模型切换情况图。
[0094]
图27为电网电压浅度跌落下直流母线电压控制模型切换情况图。
[0095]
图28为电网电压浅度跌落下网侧d、q轴电流控制模型切换情况图。
[0096]
图29为电网电压深度跌落下风力机转速误差控制、功率误差补偿控制模型切换情况图。
[0097]
图30为电网电压深度跌落下转子侧有功、无功功率控制模型切换情况图。
[0098]
图31为电网电压深度跌落下转子侧有功、无功电流控制模型切换情况图。
[0099]
图32为电网电压深度跌落下直流母线电压控制模型切换情况图。
[0100]
图33为电网电压深度跌落下网侧d、q轴电流控制模型切换情况图。
[0101]
图34为风速波动下风力机转速误差控制、功率误差补偿控制模型切换情况图。
[0102]
图35为风速波动下模型切换时转子侧有功、无功功率控制模型切换情况图。
[0103]
图36为风速波动下模型切换时转子侧有功、无功电流控制模型切换情况图。
[0104]
图37为风速波动下模型切换时直流母线电压控制模型切换情况图。
[0105]
图38为风速波动下模型切换时网侧d、q轴电流控制模型切换情况图。
具体实施方式
[0106]
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0107]
一种适用于动态全过程仿真的dfig简化建模方法，包括如下步骤：
[0108]
s1：dfig控制的局部简化模型：
[0109]
根据多时间尺度模型简化原理对dfig各个控制进行局部简化建模，对于带宽在秒级以上的控制，动态响应较慢，其微分方程降阶为常量；对于带宽在秒级以下的控制，动态响应较快，其微分方程降阶为代数方程，具体如下：
[0110]
(1)原动机模型：
[0111]
1)气动、轴系模型
[0112]
采用稳定性问题研究常用的基于cp曲线近似的气动模型；采用等效两质量块模型作为轴系模型；
[0113]
2)桨距角控制的动态和简化模型：
[0114]
桨距角控制包含转速误差控制和功率误差补偿控制；桨距角控制的动态模型采用pi控制动态环节，如式(1)、式(2)所示；由于其控制带宽在秒级以上，动态响应较慢，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为常量，认为维持恒定，简化模型用恒定值表示：
[0115][0116][0117]
式(1)、式(2)中，k
pa
、k
pj
分别为转速误差控制和功率误差补偿控制pi控制器的比例系数；k
ia
、k
ij
分别为转速误差控制和功率误差补偿控制pi控制器的积分系数；
[0118]
(2)转子侧变换器控制环节动态和简化模型：
[0119]
转子侧变换器通过两级pi控制来控制dfig功率输出，包括外环功率控制和内环电流控制，外环和内环均包括有功和无功，两者动态模型均保留pi控制动态环节：
[0120][0121][0122]
式(3)、式(4)中，k
rp
、k
rq
分别为有功功率和无功功率pi控制器的比例系数；t
rp
、t
rq
分别为有功功率和无功功率pi控制器的时间常数；
[0123][0124][0125]
式(5)、式(6)中，k
rcq
、k
rcd
分别为有功电流和无功电流pi控制器的比例系数；t
rcq
、
t
rcd
分别为有功电流和无功电流pi控制器的时间常数；
[0126]
由于转子侧变换器控制带宽在秒级以下，动态响应较快，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为代数方程，其简化模型建立过程如下：
[0127]
在定子磁链定向控制下，有约束方程：
[0128][0129]
式中，ψ
ds
、ψ
qs
为定子磁链的dq轴分量；
[0130]
由于在一般工况下，定子绕组电阻比电抗小得多，故忽略定子绕组电阻，此时感应电动势近似等于定子侧电压，且其相位滞后定子磁链90
°
，则又有约束方程：
[0131][0132]
式中，u
ds
、u
qs
为定子电压的dq轴分量；
[0133]
将式(7)代入定子输出功率方程，可得：
[0134][0135]
式中，i
ds
、i
qs
为定子电流的dq轴分量；
[0136]
将式(8)代入定子磁链方程，整理可得转子电流和定子电流的关系如下：
[0137][0138]
式中，i
dr
、i
qr
为转子电流的dq轴分量；lm、ls分别为定转子绕组互感、定子绕组自感；
[0139]
将式(10)代入转子磁链方程，整理得：
[0140][0141]
式中，σ1＝lm/ls，lr转子绕组自感；
[0142]
将式(11)代入转子电压方程，整理得：
[0143][0144]
式中，u
dr
、u
qr
为转子电压的dq轴分量；rr为转子绕组电阻；p为微分算子；
[0145]
根据式(9)-(10)建立转子侧功率控制的简化模型，根据式(12)建立转子侧电流控制的简化模型；
[0146]
(3)网侧变换器控制动态和简化模型：
[0147]
网侧变换器控制通过两级pi控制实现单位功率因数控制和直流母线电压恒定，包括外环直流母线电压控制和内环dq轴电流控制，两者动态模型均保留pi控制动态环节；
[0148]
[0149]
式(13)中，k
udc
、t
udc
分别为直流母线电压pi控制器的比例系数和时间常数；
[0150][0151][0152]
式(14)、式(15)中，k
gd
、k
gq
分别为网侧电流pi控制器的比例系数；t
gd
、t
gq
分别为网侧电流pi控制器的时间常数；
[0153]
由于网侧变换器控制带宽在秒级以下，动态响应较快，根据多时间尺度模型简化原理，微分方程降阶为代数方程，其简化模型建立过程如下：
[0154]
网侧变换器控制采用电网电压定向，于是有：
[0155][0156]
式中，u
dg
、u
qg
为电网电压dq轴分量；
[0157]
稳态时，忽略进线电抗器和线路电阻的功率损耗、开关损耗，有：
[0158][0159]
式中，pg为网侧变换器输出有功功率，i
dg
为网侧变换器d轴电流；u
dc
、i
dc
为直流母线电压和直流侧电流；
[0160]
由式(17)，可得：
[0161][0162]
pwm变换器在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型如式(19)所示：
[0163][0164]
式中，u
dgsc
、u
qgsc
为网侧变换器控制量；rg为网侧电阻；lg为滤波电感；i
dg
、i
qg
为网侧电流的dq轴分量；u
dg
、u
qg
为网侧电压的dq轴分量；
[0165]
由式(18)建立直流母线电压控制简化模型，由式(19)建立网侧dq轴电流控制简化模型；
[0166]
s2：两级轨迹灵敏度分析方法：
[0167]
dfig控制复杂，每个控制又有多个控制参数，无法整体进行轨迹灵敏度分析，故提出两级轨迹灵敏度分析方法。以准确反映dfig输出功率为目标对所提方法进行描述，对于其它输出量如电压、电流等均可作为目标量，可根据需要进行调整。对dfig控制进行第一级轨迹灵敏度分析得到关键参数；设置暂态扰动和中长期扰动，对关键参数进行第二级轨迹灵敏度分析。
[0168]
s3：模型切换控制策略：
[0169]
根据两级轨迹灵敏度分析结果，通过设置阈值a和阈值b建立局部模型切换判据；
[0170]
判据一：设置阈值a为当前时刻，各关键参数轨迹灵敏度最大绝对值的α倍；若该关键参数当前时刻轨迹灵敏度绝对值大于阈值a，则满足判据一，即该控制的影响程度大于当前时刻影响最大控制的α倍；
[0171]
判据二：设置阈值b为整个仿真过程中，各关键参数轨迹灵敏度最大绝对值的β倍；若该关键参数当前时刻轨迹灵敏度绝对值大于阈值b，则满足判据二，即该控制的影响程度大于仿真全过程中影响最大的的β倍；
[0172]
能够同时满足上述两判据，则该控制采用动态模型，否则采用简化模型；模型切换判据如图6所示。
[0173]
α、β取值依据：采用兼顾数值差异和变化趋势差异的综合指标来衡量简化模型与详细模型仿真曲线一致性，根据对仿真精度的要求设置综合指标，对α、β进行取值；
[0174]
模型切换控制策略如图7所示。在仿真全过程中，根据是否满足模型切换判据判断模型切换时刻，从而分时调用dfig控制的动态模型和简化模型。
[0175]
本实施例以图17所示测试系统为研究对象，以dfig输出功率为观测轨迹变量，以转子侧有功功率控制为例，对该控制各参数进行轨迹灵敏度分析。分别设置外部电网电压跌落和风速波动，得到转子侧有功功率控制各参数的轨迹灵敏度平均绝对值如图9～10所示。从图9～10可以看出，以dfig输出功率为观测，在电网电压跌落和风速波动下，参数k
rp
的轨迹灵敏度平均绝对值均远大于参数t
rp
。因此，选择参数k
rp
作为转子侧有功功率控制的关键参数。同理，对其它控制各参数进行轨迹灵敏度分析，得到关键参数如表1所示。
[0176]
表1关键参数
[0177]
控制参数控制参数转速误差控制k
pa
转子侧有功电流控制k
rcq
功率误差补偿控制k
pj
转子侧无功电流控制k
rcd
转子侧有功功率控制k
rp
直流母线电压控制k
udc
转子侧无功功率控制k
rq
网侧d轴电流控制k
gd
ꢀꢀ
网侧q轴电流控制k
gq
[0178]
设置暂态扰动为不同程度的电网电压跌落，设置中长期扰动为风速波动，对表1中的关键参数进行第二级轨迹灵敏度分析，如图11～16所示。从图11～16中可以直观地看出在仿真全过程中各控制对dfig输出特性的影响程度，显然不同时段起主导作用的关键控制并不相同。另外以dfig输出有功和无功功率为观测得到的轨迹灵敏度分析结果也不相同。为了准确判断模型切换时刻需要使用模型切换判据。
[0179]
对α、β进行取值，如图8所示，在α《0.14且β《0.16的取值范围内综合指标可达到90％以上。故取α＝0.1，β＝0.1，代入模型切换判据。进而在动态全过程仿真中进行局部模型切换，简化模型输出特性和详细模型对比如图18～图23所示，模型切换情况如图24-图38所示。
[0180]
由图18和图19可以看出，在电网电压浅度跌落下所建简化模型和dfig详细仿真模型crowbar均未动作，两者输出特性基本一致。由图24～图28的模型切换情况可以看出：
[0181]
1)在电网电压浅度跌落仿真过程中，桨距角控制调用了简化模型。这是因为在电压浅度跌落下，转速虽有小幅波动，但未超过设置的最高转速，转速误差控制输出保持不变；同时dfig的输出功率虽然在短时间内超过设定值，但功率误差补偿控制响应较慢，近似认为输出不变。
[0182]
2)转子侧功率控制和电流控制在仿真过程中出现了动态模型和简化模型的切换。对动态模型的调用集中于电网电压跌落初期和恢复初期，dfig的运行状态未达到稳定，需
要调用动态模型以准确反映dfig输出特性。
[0183]
3)直流母线电压控制及网侧电流控制均采用了简化模型。当电网电压在故障时刻跌落时，网侧变换器无法将功率从转子侧变换器全部传输至电网，额外的功率对直流母线电容器充电，因此直流母线电压波动。而电网电压浅度跌落并不会造成直流母线电压过大的变化，控制器虽然动作，但对dfig输出特性的影响较小，所以调用了简化模型。
[0184]
由图20和图21可以看出，在电网电压深度跌落下所建简化模型和dfig详细仿真模型crowbar均投入，两者输出特性基本一致。由图29～图33模型切换情况可以看出：
[0185]
1)在电网电压深度跌落仿真过程中，桨距角控制采用了简化模型。与浅度跌落下的情况相似，转速在短时间内超过最高转速，同时dfig的输出功率也短暂地超过满载功率，但转速误差控制和功率误差补偿控制响应均较慢，输出近似保持不变。
[0186]
2)转子侧功率控制和电流控制模型切换情况则和浅度跌落时有所不同。可以看出，由于电网电压跌落程度较大，转子电流越限，crowbar投入，转子侧变换器闭锁，转子侧控制失效，所以未调用动态模型，待crowbar切出后，转子侧控制重新开始起作用，简化模型切换至动态模型。
[0187]
3)直流母线电压控制及网侧电流控制模型切换情况也和浅度跌落时有所不同。在电网电压深度跌落和恢复的短时间内，直流母线电压波动过大，对dfig输出特性影响较大，所以短暂地调用了动态模型。
[0188]
由图22和图23可以看出，风速波动下所建简化模型和dfig详细模型输出特性基本一致。由附图34～图38模型切换情况可以看出：
[0189]
1)风力机控制调用了动态模型。这是因为随着风速的不断提高，转子转速也逐渐升高并持续超过最高转速，dfig输出功率也在较长时间内超过了设定值，转速误差控制和功率误差补偿控制开始响应，调节桨距角参考值进而降低转速和输入功率，所以调用了动态模型以准确反映这一动态过程。
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2)随着转速和桨距角的变化，dfig输出功率也发生了变化，所以转子侧功率控制也切换至动态模型，转子侧电流控制由于响应较快，在这一动态过程中可以认为瞬间响应，所以调用简化模型进行近似。
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3)直流母线电压控制及网侧电流控制在仿真全过程中均未调用动态模型。这是因为在中长期风速波动过程中，直流母线电压几乎没有变化，对dfig输出特性几乎没有影响，故调用简化模型。
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本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。