2.6 独立发电系统性能分析

2.6.1 功率流分析

从图2.8可以得到

从式（2-97）可推导出和的表达式为

根据电路理论可知，PW的有功功率P₁和CW的有功功率P₂可以表示如下：

式中，上标“∗”表示取复数的共轭，“Re”表示取复数的实部。

将式（2-93）～式（2-95）和式（2-98）代入式（2-100），并且忽略PW电阻R₁和CW电阻R₂，可以得到

然后，将式（2-93）～式（2-95）和式（2-99）代入式（2-101），同样忽略R₁和R₂，可以得到

由式（2-102）和式（2-103）可得

根据式（2-6）、式（2-62）和式（2-63）可以得到

于是，由式（2-104）和式（2-105）可得

采用类似的方法，在忽略PW漏感L_1σ和CW漏感L_2σ的情况下，可以得到PW的无功功率Q₁和CW的无功功率Q₂之间存在如下关系：

在BDFIG独立发电系统中，PW总是输出功率，而CW的功率流向与其转速有关。在次同步速运行时，CW将会从PW吸收功率，因为此时ω₂是负的，这意味着PW和CW的功率流的方向是相反的。在超同步速运行时，ω₂为正，此时CW和PW的功率流向是相同的，因此CW会输出功率给负载。BDFIG独立发电系统的功率流可用图2.9来表示。

图2.10是BDFIG独立发电系统在带阻性负载时，在不同的转速和PW线电压下的PW和CW有功功率P₁和P₂，其中既包含计算结果也包含实验结果。此处所使用的BDFM为一台PW一对极、CW三对极的原型机，其具体参数见附录中的附表1。实验中的1组负载为每相阻值100Ω的三相对称负载，实验过程中采用了第5章所提出的控制方案。图2.10所示的计算结果是通过式（2-106）得到，从图中可以看出实验结果与计算结果基本吻合。