宽转速运行的定子双绕组异步电机风力发电系统低速轻载运行时的效率优化控制策略

卜飞飞 胡育文 黄文新 庄圣伦 邱 鑫

（南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室 南京 210016）

1 引言

风力发电是目前风能最主要的利用形式，也是近年来可再生能源发电中发展最为迅速的技术之一，受到了广泛关注和深入研究[1]。由于风能具有很强的随机性和不稳定性，特别是随季节变化，它常分布在很宽的风速范围内，包括高风速区和低风速区[1]。另外，在一些年平均风速不高的地区，风能还会常年集中在中、低风速区[2]。因此，若能拓宽风能利用范围，尤其是能有效利用低风速区的风能，则将大大提高风电机组的年发电量和经济效益。

为适应风速的大范围变化，以实现风能的最大限度利用，风力发电系统应具有宽变速运行能力。然而，目前主流风力发电系统——双馈异步电机风力发电系统和永磁电机风力发电系统，由于受限于变换器容量、发电效率以及系统成本等因素，它们变速运行的转速范围通常都不大，多为 1:2～1:3[3-5]，不易在更宽的转速范围内发电，更没有过多地考虑低风速风能的利用，当然这对风速较稳定、风能资源较丰富的地区影响并不大，也是合理的。但是，若将它们应用于风速变化较大或年平均风速不高的地区，就显得很不合适，也很不经济。

针对上述问题，有不少文献提出了解决方案[6-9]。例如，文献[6]于 2009年提出了一种能宽转速运行的定子双绕组异步电机（DWIG）风力发电系统。该发电系统通过将原有DWIG发电系统[9-12]中分离的两个直流母线相并联，并充分利用控制绕组侧励磁功率变换器（SEC）的电压泵升能力，实现了系统在转速较低时也能输出恒压的目的，从而大大拓宽了系统变速运行的转速范围，能够适应风速的大范围变化，尤其是低风速运行。尽管该系统在宽风速范围内发电的正确性和可行性已得到了验证[13]，但是仔细研究后发现，还存在一个较大问题：低速轻载时DWIG效率通常较低，这使得该系统在转速较低时也能输出恒压的优势大打折扣。若将其应用于风速变化较大或年平均风速不高的地区，这一问题还将更加凸显。这是因为，在风力发电中，系统输出功率与风速的三次方成正比关系，随着风速的降低，系统输出功率则会大大减小，这使得 DWIG应用于上述地区时会较长时间或常年运行于低速轻载状态，即使采用最大风能追踪使风能被充分利用，但由于此时DWIG效率较低，系统实际能发出的电能也较少，从而造成低风速区风能并没有得到真正最大限度的有效利用，当然也就没达到真正拓宽风能利用范围的目的，这将大大削弱宽转速运行的DWIG风力发电系统的优势和竞争力。

为将宽转速运行的DWIG风力发电系统更好地应用于风力发电中，真正发挥它宽风速范围内发电的优势，有必要对其低速轻载时的效率优化问题进行深入研究。

2 系统拓扑及低速运行电压控制原理

图1给出了宽转速运行的DWIG风力发电系统的框图。其中，DWIG的转子为笼型，其定子上布置了两套绕组，一套为功率绕组，接有辅助励磁电容和整流桥；另一套为控制绕组，接有滤波电感和SEC。与原有 DWIG发电系统[9-12]相比，该发电系统的最大不同在于，它将原本分离的功率绕组直流母线和控制绕组直流母线通过一个二极管相并联，并充分利用SEC的电压泵升能力，使其在转速较低时也能输出额定电压，从而大大拓宽了它变速运行范围，能够适应宽风速范围内发电需求。此外，为削弱功率绕组谐波电流产生的谐波磁动势，在该发电系统中，还将功率绕组设置成空间上相位差30°电角度且中点相互独立的双三相星形联结形式[10,12]。

图1 宽转速运行的DWIG风力发电系统框图Fig.1 Diagram of wide-speed-operation DWIG wind power system

在宽转速范围内运行时，图1所示的系统有两种运行模式：低转速运行模式和高转速运行模式。在高转速运行模式下，二极管VD2截止，两直流母线电压相互独立，系统发出的电能从功率绕组直流母线输出。因此，在高转速运行模式下，该系统实际就等同于原有的采用常规拓扑的 DWIG发电系统，且它们的电压控制原理也相同，即通过调节SEC向发电机提供的无功来保持输出电压稳定。关于该电压控制原理的详细分析可参看文献[9-12]。下面重点介绍低速运行时的电压控制原理。

在低转速运行模式下，由于发电机磁场会饱和，即使强励，功率绕组整流输出电压也无法达到额定值，但好在SEC具有电压泵升能力，它可利用存储在电机电感和滤波电感中的能量对控制绕组直流母线电压进行泵升，使系统在低转速运行时也能输出额定电压。由于控制绕组直流母线电压高于功率绕组整流输出电压，VD2正向导通，而整流桥则反向截止。因此，在低转速运行模式下，系统输出电压由控制绕组直流母线电压决定，系统发出的电能从控制绕组直流母线输出，此时SEC不仅要向发电机提供所需的无功，还要从发电机吸收一定的有功。

根据文献[13]，若要实现对系统输出电压的泵升和控制，关键就是要在不同转速和负载条件下对控制绕组有功和无功进行有效控制。图2给出了该系统低转速运行模式下的控制框图。它利用控制绕组磁链定向（也可采用控制绕组电压定向）对控制绕组电流的有功和无功分量进行解耦控制，从而实现对控制绕组有功和无功的有效控制。

图2 宽转速运行的DWIG风力发电系统低转速运行模式下的控制策略框图Fig.2 Diagram of control strategy for wide-speed-operation DWIG in low-speed mode

3 低转速运行时DWIG效率优化控制原理

在一定的工况下（负载、转速等一定时），提高系统效率的唯一有效途径就是减小其损耗。由于在异步电机中，各种损耗的产生原因、变化规律、相对比例以及可控程度不同，在效率优化时对它们的处理也有所区别。根据现有的异步电动机效率优化研究成果[14-16]，在中小功率等级的异步电机调速和驱动系统中，轻载时，效率优化前后，功率变换器的损耗减小量远小于电机的损耗减小量，即此时电机损耗减小是系统效率提升的主要原因，而功率变换器损耗减小则是系统效率提升的次要原因；中等负载和重载时，效率优化前后，功率变换器损耗和电机损耗的变化都很小，且系统效率相对轻载时较高，即此时效率优化对系统效率提升不明显[14]，正因为如此，目前异步电机调速和驱动系统的效率优化研究大都是针对系统轻载运行来开展的，并常将整个系统的效率优化问题近似等价为电机的效率优化问题[15]。而在对异步电机的效率进行优化时，考虑到铜损和铁损约占电机总损耗的80%，且可控，又将减小铜损和铁损作为异步电动机效率优化的重点[16]。尽管上述研究成果都是针对异步电机电动运行得到的，但由于异步电机发电运行时和电动运行时损耗的组成、产生、特点和规律并无异处，故这些成果对异步电机发电运行同样适用。因此，本文在对低转速运行时宽转速运行的DWIG风力发电系统进行效率优化时，也将 SEC的损耗忽略，并以DWIG的铜损和铁损为重点来开展效率优化研究。

由上节分析可知，低转速运行时，DWIG功率绕组侧不向外输出功率，负载所需功率均由控制绕组侧提供，因此，低转速运行时DWIG的效率优化控制就是，在保证控制绕组侧输出负载所需功率的前提下，利用SEC来调节某些变量，如控制绕组电流、控制绕组磁链、发电机转差等，使发电机的损耗最小，效率最优。由于低转速运行时本系统采用了基于控制绕组磁链定向的控制策略，本节将结合该策略来分析DWIG效率优化控制的基本原理。

图3为低转速运行时DWIG效率优化控制的基本原理示意图。转速和负载一定时，随着控制绕组无功电流icd的减小，控制绕组磁链ψc会相应降低，铁损PFe则会随之减小，此时，为了维持系统输出功率不变，控制绕组有功电流icq必须增加，这会导致铜损PCu升高，而在一定范围内整个系统总损耗Ploss_t则会降低，输入机械功率Pin也会相应减小。但是，ψc降得过低，尽管PFe会减至很小，但icq会增大很多，这又会导致PCu明显增加，造成Ploss_t增加，Pin也随之增大，而且还可能影响系统输出电压的性能，甚至造成系统运行不稳定。因此，在转速和负载一定的工况下，存在一个使发电机损耗最小的最优控制绕组磁链，使铜损和铁损达到某种平衡，进而实现整个系统的损耗达到或接近最小。图 3中其他变量含义如下：uoDC为输出电压；ioDC为输出电流；n为转速；PSEC为励磁变换器SEC的损耗。

图3 低转速运行时DWIG效率优化控制基本原理图Fig.3 Diagram of basic principle of efficiency optimization control for wide-speed-operation DWIG at low speeds

4 DWIG低速运行时的效率优化控制策略

目前，有关异步电机的效率优化研究多集中于异步电动机，鲜少涉及异步发电机，关于DWIG的更是未见报道。近年来，国内外学者针对异步电动机提出了多种效率优化控制方法，为DWIG的效率优化研究提供了很好的借鉴。这些方法归纳起来主要有以下三类[15]：①基于损耗模型的最优磁链控制法；②基于在线搜索的最小输入功率控制法；③最小定子电流控制法。这三类异步电动机效率优化方法各具特色，各有优点。例如，基于损耗模型的最优磁链控制法的优点在于控制快速、稳定，能实现系统效率的全局最优，且与矢量控制兼容性好，但需要知道电机模型和参数。基于在线搜索的最小输入功率控制法能实现包括功率变换器在内的整个系统效率的全局最优，且不依赖于电机模型和参数，但是，它对输入功率的检测精度要求较高，且收敛时间较长，尤其不适合负载变化较快的场合。最小定子电流控制法实现起来较为简单、方便，但是，定子电流最小仅能保证定子铜损最小，未考虑铁损和转子铜损，只能做到局部效率最优。

4.1 效率优化控制方法的选择

由上述分析可知，低转速运行时DWIG效率优化控制的基本原理与普通异步电动机的一样，也是在铜损和铁损达到某种平衡时，系统效率达到最优。因此，从理论上来讲，以上三类针对异步电动机的效率优化控制方法均可应用于本系统，但实际并非如此。DWIG与普通异步电动机之间还存在诸多不同：①能量流动方向不同：异步电动机是将电能转为机械能，而DWIG则是将风力机提供的机械能转为电能；②系统运行状态不同：在异步电动机中，电机电动运行，要在不同的负载条件下保持输出转速或转矩稳定，而在DWIG中，电机发电运行，要在不同的转速和负载下（低速轻载）对输出电压进行泵升并保持其恒定；③电机结构不同：普通异步电动机定子上只有一套绕组，而DWIG定子上有两套绕组。这些不同使得在将上述效率优化控制方法应用于本系统时会出现许多特殊问题，具体选择哪种还应综合考虑。

首先来看最小定子电流控制法，尽管它具有简单、易实现的优点，但是它未考虑电机的铁损和转子铜损，只能做到局部效率最优，具有一定的局限性。而基于损耗模型的最优磁链控制法和基于在线搜索的最小功率控制法这两类效率优化控制方法对电机的铁损和铜损均予以全面考虑，理论上可实现效率全局最优。从效率提升的角度来说，相比最小定子电流控制法，其他两类效率优化控制方法更具优势。因此，本系统效率优化控制方法的选择主要在基于损耗模型的最优磁链控制法和基于在线搜索的最小功率控制法之间展开。

前面已指出，基于在线搜索的最小输入功率控制法具有不依赖电机参数等突出优点，但若将该方法应用于本系统会遇到以下几个问题：

（1）DWIG的输入功率为机械功率，而机械功率的准确测量比电功率的准确测量要困难，往往需要加装精密的转速、转矩传感器，无疑会增大系统的硬件成本，这对于对系统造价和维护成本本身就有严格要求的风力发电系统来说是难以接受的，当然也可通过估算来获得，这样虽能省去硬件，但同时也丧失了该方法不依赖电机参数的最大优点。

（2）在风力发电系统中，为捕获尽可能多的风能，通常要进行最大风能追踪，而目前最常用的最大风能追踪方法就是扰动观察法（爬山法）[1,4,8]，其本质上也是一种基于在线搜索策略，这样一来，一个系统中会存在两种不同的搜索策略，不仅会增加系统的复杂性和实现难度，而且还会因二者搜索步长匹配不合理而造成系统运行不稳定。

（3）DWIG的负载会因风速不稳定和最大功率追踪而出现频繁较快变化，这使得收敛速度较慢的最小输入功率搜索策略很难适应，会影响系统效率优化效果和控制性能。

相比基于在线搜索的最小功率控制法，基于损耗模型的最优磁链控制法虽然对电机模型和参数具有一定的依赖性，但是它的最优磁链由计算直接得到，无需增加额外硬件，且控制快速、稳定，能适应负载频繁较快的变化，因而它更符合风力发电和本发电系统的实际。特别是对于采用控制绕组磁链定向控制的DWIG来说，由于控制绕组的有功电流和无功电流是解耦的，对发电机磁链的控制很容易，能与基于损耗模型的最优磁链控制法很好地结合。但是，需要指出是，现有的基于损耗模型的最优磁链控制法均是针对普通异步电动机提出的，其电机损耗模型和最优磁链计算都不适用于DWIG。

综上所述，相比与最小定子电流控制法和基于在线搜索的最小输入功率控制法，基于损耗模型的最优磁链控制效率优化方法更适合于本发电系统，但由于DWIG特殊性，电机的损耗模型需要重新建立，相应地最优磁链的求解方程也需重新推导。

4.2 考虑铁损时DWIG在同步旋转坐标系下的数学模型

现有文献[9-12]在建立 DWIG数学模型时为便于分析常将铁损予以忽略，但在研究电机效率时，铁损则不能忽略。影响铁损的因素有很多，从理论上很难推导出精确的铁损计算公式。一般若要在电机动态模型中考虑铁损，可根据铁损产生机理，将电机铁损用一等效电阻来表示，并与励磁支路并联[17]。据此，图 4给出了考虑铁损时 DWIG在 dq同步旋转坐标系下的等效电路，其中，因功率绕组由两组三相绕组组成，所以定子侧有三条支路；由于转子中铁损较小，可将其忽略，故只在定子侧增加了铁损等效电阻；定子绕组之间的互漏感通常较小，暂不考虑。

图4 考虑铁损时DWIG在dq同步旋转坐标系下的等效电路Fig.4 Equivalent circuit of DWIG in dq synchronous rotating coordinates considering iron losses

本发电系统采用了基于控制绕组磁链定向的控制策略，则dq同步坐标系的旋转速度取控制绕组磁链的旋转速度，即同步旋转速度ω1。根据图4，很容易推导出考虑铁损时DWIG在dq同步旋转坐标系下的数学模型。

（1）电压方程

（2）磁链方程

（3）电流方程

（4）转矩方程[18]

4.3 低转速运行时DWIG的损耗计算

上述DWIG数学模型能较为准确地反映了电机内部各变量在dq同步旋转坐标下的关系，但这样的数学模型对于分析和解决效率优化问题还是过于复杂，需作适当简化[19]：①假定负载和转速不变，按稳态运行条件来研究效率优化问题；②由于定、转子漏磁链远小于励磁磁链，忽略定、转子漏感；③只考虑系统基波分量，不考虑系统谐波分量。

基于以上简化，d轴和q轴的电流均为直流，所以励磁电感Lm两端电压为零，且在基于控制绕组磁链定向的控制策略中，各磁链之间存在如下关系：

式中，ψcamp为控制绕组磁链ψc的幅值。

相应地，电压方程也简化为

由于铁损和铜损在异步电机总损耗中约占80%，且可控，则在对异步电动机效率优化时，常以这部分损耗作为主要研究对象[14,16]，本文亦是如此。对于铁损而言，它包括涡流损耗和磁滞损耗这两部分，与电机铁心结构、同步频率、磁通密度等有关，一般在等效电路中用一等效电阻（如图4中RFe）上的损耗来表示。现有文献研究表明[20]，铁损等效电阻主要受同步频率影响，不是一个常数，但可近似用经验公式来表示。为了讨论方便，在此先假设它为一个固定值，最后再用经验公式替换。

由以上简化及式（3）、式（5））和式（6）可得

式中，ωslip为转差频率，可表示为

式中，ψramp为转子磁链ψr的幅值，由式（5）可知，ψramp=ψcamp。

根据式（7），DWIG的铜损和铁损可计算如下：

（1）定子铜损PCus

低转速运行时，DWIG功率绕组侧不输出有功，因而可将功率绕组有功电流ipq1、ipq2忽略，则ipd1、ipq2就等于功率绕组辅助励磁电容C提供的电流的幅值，即

式中，Ep为功率绕组反电动势幅值；Zc为辅助励磁电容C的阻抗。

根据式（3）、式（6）和式（10），控制绕组有功电流icq和无功电流icd可表示为

式中，因铁损等效电阻远大于转子电阻，故q轴铁损等效电流iFeq相对于q轴转子电流irq小得多，可将其忽略，这种近似处理方法在异步动电机效率优化中较普遍，多处文献都有提及[15-17,19]。

（2）转子铜损PCur

（3）铁损PFe

因此，DWIG的铁损和铜损之和Ploss_el为

4.4 最优磁链的求解

对式（14）分析易知，当转速和负载一定时，DWIG的铁损和铜损之和Ploss_el是控制绕组磁链幅值ψcamp的凸函数，因而存在一个使Ploss_el最小的最优磁链ψcamp_opt。

将式（14）对ψcamp求偏导，得

令上式为零，即可得到不同转速和负载情况下的最优磁链，为

式中，ω1由定向角θ的微分算得；考虑铁损的转矩Te可通过联立式（2）～式（5）和式（7）由下式算得

如前所述，为讨论方便，一直将RFe当作常数来分析。实际上RFe并不为常数，它主要受同步频率影响。根据文献[20]，在异步电机中，一般可将RFe近似表示为电机同步频率的函数，即

式中，RFeN为额定同步频率ω1N下的铁损等效电阻。

为提高效率优化的效果，将式（16）中的RFe用式（18）代替。当然，除铁损等效电阻外，电机的定、转子电阻、电感等参数也会随系统工况（如温度变化、磁饱和效应等）的变化而变化，这对效率优化的精度同样会产生一定影响。若要获得更为精确的效率优化效果，可根据各参数变化对效率优化效果的影响程度不同，结合相应的参数辨识算法对最优磁链进行适当校正。关于这方面的研究非本文重点，在此不展开讨论。

4.5 具体实现方法

当得到最优磁链后，如何实现便成为关键。在DWIG中，控制绕组端电压由控制绕组磁链决定，因而对控制绕组端电压进行控制就可实现对控制绕组磁链的间接控制[11-13]。而且这对于低转速运行时所采用的基于控制绕组磁链定向的控制策略来说更为方便，只需根据磁链与电压之间的关系将图2中的控制绕组线电压给定按照最优磁链来设置即可。基于此，本文提出了适用于低转速运行模式下的基于DWIG损耗模型的效率优化控制策略，如图5所示。图中，按下式来给定。

图5 低转速运行模式下基于DWIG损耗模型的效率优化控制策略Fig.5 Efficiency optimization control strategy for DWIG operating in low-speed mode based on loss model of DWIG

式中，Kcp为控制绕组与功率绕组之间的匝比。

5 实验验证

为对上述效率优化控制策略进行验证，在一台DWIG风力发电系统实验平台上进行了实验研究，该实验平台主要由基于三相异步电动机的风力机模拟系统，DWIG发电系统，基于Labview的上位机监控系统，负载（包括电阻和并网逆变器两种）等构成，本文所研究的宽转速运行的 DWIG发电系统样机主要参数如下：①额定电压uoDCN=600V；②额定功率PoutN=20kW；③额定转速nN=750r/min（输出额定电压的最低转速为500r/min）；④转速变化范围n=[300,1 200]r/min（1:4）；⑤DWIG 主要参数：Rp=0.653Ω，Rc=0.549Ω，Rr=0.355Ω，Lms=95.6mH（Lm=1.5Lms=143.4mH），RFeN=168Ω，Kcp=0.714；⑥控制绕组侧和功率绕组侧直流母线电容CcDC=CpDC=1100μF（900V）；⑦辅助励磁电容C=60μF（450V）；⑧滤波电感L=6.6mH；⑨平衡电抗器Lp=9mH；⑩蓄电池ub=48V（12A·h）。

为更好地进行实验验证，本文实验研究分两步进行：首先，对所提出效率优化控制策略的正确性和有效性进行验证，此时，原动机不模拟风力机，只变速运行，负载采用电阻；其次，对本发电系统能有效利用低风速区风能的优势进行验证，此时，原动机按风力机的机械特性运行，负载采用并网逆变器，最大风能追踪由上位机监控系统通过控制并网逆变器的输出功率来完成。

图6给出的是低速轻载时有无采用效率优化控制的对比实验波形。图中，uoDC表示系统输出电压；Tm表示发电机输入机械转矩；ioDC表示系统输出电流（负载电流）；ucab表示控制绕组a、b相线电压。采用效率优化控制时，控制绕组线电压给定按式（19）来设置；未采用效率优化控制时，按恒压频比（V/f=13）来设置。从图 6可以看出：①系统低转速运行时，无论是否采用效率优化控制，它的输出电压均可达到并稳定于 600V；②当系统在300r/min下带600W负载时，与无效率优化控制相比，采用效率优化控制后，输入到发电机的机械转矩由42N·m下降至32N·m，即系统效率由45.5%上升至59.7%；③当系统在500r/min下带2kW负载时，与未采用效率优化控制相比，采用效率优化控制后，输入到发电机的机械转矩由63N·m下降到54N·m，即系统效率由 60.6%上升至 70.7%。可见，低速轻载时，采用本文提出的效率优化控制策略对系统效率的提升具有较明显的作用，进一步增强了宽转速运行的DWIG发电系统在风力发电中应用的优势和竞争力。

图6 低转速运行时有无采用效率优化控制的对比实验波形Fig.6 Experimental waveforms comparison for system operating in at low speeds with and without efficiency optimization control

以上对宽转速运行的DWIG发电系统的效率优化控制策略的正确性和有效性进行了验证。为考察它能有效利用低风速区风能的优势，有必要针对风力发电的实际情况进行相关实验研究。实验时，风力机机械特性曲线按本发电系统主要参数来设置，风速变化范围为 4～12m/s（低风速区：4～6m/s，高风速区：6～12m/s），额定风速为 10m/s（对应系统额定输出功率20kW），最大风能追踪策略采用的是常用的基于扰动观察法（爬山法）。

图7给出的是低风速区典型风速5m/s下有无采用效率优化控制的系统最大输出功率对比实验波形。图中，Poinv表示并网逆变器输出功率；ioinvA表示并网逆变器A相输出电流；eA表示电网A相电压；ica表示控制绕组 a相线电流；n表示发电机转速；其他变量定义与图6一致。从图7可以看出：①风速5m/s下系统运行于最大功率点时，发电机的输入转速约为 440r/min，输入转矩约为 61N·m（即输入机械功率约为 2.81kW），系统输出电压均可稳定于600V；②采用效率优化控制时并网逆变器的输出功率约为1.85kW，比未采用效率优化控制时并网逆变器的输出功率（约 1.6kW）要多 250W。为进一步验证基于本发电系统的风力发电系统能有效利用低风速区风能的优势，还对低风速区不同风速下有无效率优化控制的系统最大输出功率做了对比实验，实验结果如图8所示，它与图7的规律一致。

图7 低风速区5m/s下有无采用效率优化控制的最大输出功率对比实验波形Fig.7 Experimental waveform comparison for maximum output power at wind speed of 5m/s with and without efficiency optimization control in low wind speed region

图8 低风速区不同风速下有无采用效率优化控制的最大输出功率对比实验结果Fig.8 Experimental waveform comparison for maximum output power at different wind speeds with and without efficiency optimization control in low wind speed region

由图7和图8可知，在低风速区，基于本发电系统的风力发电系统是能正常发电运行的，而且与未采用效率优化控制相比，采用效率优化控制，在相同风速下，系统可输出更多的电能，能提高低风速风能的利用效率。

6 结论

本文对宽转速运行的DWIG风力发电系统低速轻载运行时的效率优化问题进行了研究，提出了一种基于DWIG损耗模型的效率优化控制策略，并给出了具体实现方法。本文得到以下几点结论：

（1）由于DWIG与普通异步电动机之间存在诸多不同，相比与最小定子电流控制法和基于在线搜索的最小输入功率控制法，基于损耗模型的最优磁链控制效率优化方法更适合于本发电系统，但由于DWIG特殊性，需根据考虑铁损的DWIG数学模型，重新建立DWIG的损耗模型，并推导适用于DWIG的最优磁链求解方程。

（2）在DWIG中，控制绕组端电压由控制绕组磁链决定，对控制绕组端电压进行控制就可实现对控制绕组磁链的间接控制，因此，在现有的基于控制绕组磁链定向的控制策略中嵌入所提出的效率优化控制策略很容易，也很方便，只需根据磁链与电压之间的关系将控制绕组线电压给定按照最优磁链来设置即可。

（3）样机实验结果表明，所提出的效率优化控制策略是正确、有效的，它不仅能使系统保持低速运行时输出恒压的优势，而且还能明显提高系统低速轻载运行时的效率，从而实现了低风速区风能的有效利用。

另外，需要指出的是，所提出的效率优化控制策略对电机参数有一定的依赖性，若要获得更为精确的效率优化效果，还应结合相应的参数辨识算法，这也是今后需要进一步解决的问题。

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