如何回答「變速雙饋風力發電機強耦合的高階非線性系統」的問題？

如何處理非線性系統

原標題：如何回答「變速恆頻雙饋風力發電機帶載柔性併網下強耦合的高階非線性系統」的問題？

“小青年，聽說你大學的專業是電氣工程？”

“是的，領導。”

“那好，去幫換一下燈泡。”

“領導，請你尊重這門專業，電氣工程是……”

“請你談談變速恆頻雙饋風力發電機帶載柔性併網下強耦合的高階非線性系統 。”

“領導，燈泡在哪？”

雖然只是個段子，但是遇到這個問題不免有些尷尬，這個問題要什麼時候才能答出來？不慌不慌，現在就讓小青年帶你認識什麼是「變速恆頻雙饋風力發電機帶載柔性併網下強耦合的高階非線性系統」？

這句話本質上是一系列專業詞彙的堆砌，很花哨，但實際上卻沒什麼。我們可以把它分為幾個專業詞彙：變速恆頻，雙饋風力發電機，帶載併網，柔性併網，（強耦合的）高階非線性系統。

變速恆頻

風帶動風車的槳葉旋轉，槳葉旋轉帶動發電機發出交流電。由於風速在變，所以發出來的交流電是個變頻交流電。由於電網是恆頻50赫茲，所以頻率不同無法併網。那麼就需要在風機中加入變頻裝置將變頻電變為恆頻電。這一整套叫做變速恆頻發電機。

雙饋風力發電機

“雙饋”的含義是定子電壓由電網提供，轉子電壓由變流器提供。雙饋非同步風力發電機的定子繞組直接與電網相連，轉子繞組透過變流器與電網連線，轉子繞組電源的頻率、電壓、幅值和相位按執行要求由變頻器自動調節，機組可以在不同的轉速下實現恆頻發電，滿足用電負載和併網的要求。

帶載併網

發電機接入電網時，風機這邊定子已經人為地帶上了一個負載，這樣使得定子有了初始電流。這樣併網的話電流就不是從零變為額定電流，而是從某一個值變為額定電流，過渡期更快更平穩。雙饋風機併網只有三種：帶載、空載、孤島。

柔性併網

由於採用了交流勵磁，發電機和電力系統構成了“柔性連線”，即可以根據電網電壓、電流和發電機的轉速來調節勵磁電流，精確的調節發電機輸出電壓，使其能滿足要求。用一句話來說就是，使用電力電子裝置調節發電機輸出，使得過渡更為平滑。雙饋電機併網方式預設就是柔性併網。

強耦合的高階非線性系統

強耦合，舉個例子，變壓器就是電磁耦合器，電產生磁場，交變磁場產生電場，是一個相互作用關係，能夠用兩者之間相互的關係式表達就是耦合，高階，就是指表達這個模型，他的耦合關係可能不止一階微分方程，甚至二階三階微分方程，非線性這個很好理解，不是線性表達。在交流電機的動態數學模型中就是強耦合，高階，非線性，多變數系統。

因此，「變速恆頻雙饋風力發電機帶載柔性併網下強耦合的高階非線性系統」就是一個簡單的操作：雙饋風機併網執行。

所以，當你遇到這樣的問題時，就可以理直氣壯的回答咯：

“領導，是這樣的：雙饋式風力發電機組柔性併網執行與控制是針對變速恆頻雙饋發電機風力發電柔性併網這一高階次、多變數、非線性、強耦合的能量轉換系統，闡述相關的工作原理、理論基礎、模擬建模與工程應用。對雙饋發電機進行了動態數學模型推導，對其轉子側和網側變換器及其控制策略進行了分析和介紹，基於不同軟體平臺（MATLAB、PSCAD、RTDS）對雙饋式風電系統進行了模擬建模分析，對風電場選址技術、雙饋式風電場併網技術、風電場電能質量測試技術等問題進行了探索和研究，以期為我國雙饋式風力發電的理論研究和工程實踐乃至相關標準的制定提供一定的理論基礎和技術依據。”