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忽略轉(zhuǎn)子電阻，轉(zhuǎn)子磁鏈的微分在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下表達(dá)為：d7rdt=V-RrIrUVr（可見轉(zhuǎn)子磁鏈的微分可以歸為轉(zhuǎn)子電壓的變化：轉(zhuǎn)子磁鏈按照轉(zhuǎn)子電壓矢量的方向移動，速度和電壓矢量的幅值成比例。在三相PWM整流器中，六個電力電子開關(guān)的操作產(chǎn)生了8個不同的電壓矢量。
在每個采樣周期Ts里，只要已知定子磁鏈位置就可以求出每個電壓矢量對轉(zhuǎn)子磁鏈的調(diào)節(jié)作用。進(jìn)一步可以得到這些電壓矢量對變量|7r|sinH和|7r|cosH調(diào)節(jié)作用，這樣有功功率和無功功率的控制就轉(zhuǎn)化為對這8個電壓矢量的調(diào)節(jié)。采用開關(guān)表的直接功率控制策略就是通過最佳開關(guān)表來適當(dāng)選取這8個電壓矢量，使無功功率和有功功率能夠高效地跟蹤給定值，其原理結(jié)構(gòu)圖。
采用開關(guān)表的DPC策略原理圖顯示了DPC控制策略的原理結(jié)構(gòu)圖，在這種策略中每個采樣周期里，通過有功功率和無功功率滯環(huán)控制器輸出有功和無功功率的控制量Sp、Sq，再結(jié)合定子磁鏈在扇區(qū)HN（1-6）的具體位置，由最佳開關(guān)表后就可以輸出最佳的電壓矢量。在這個系統(tǒng)中，為了保證功率的控制精度，采樣頻率必須足夠高，通常高達(dá)數(shù)十kHz，而且不是恒定值。同時變流器的開關(guān)頻率商用電磁爐
又非常依賴于運行條件，比如運行時的有功和無功功率、滯環(huán)控制器的帶寬設(shè)定及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率等等。高頻的采樣和開關(guān)動作給系統(tǒng)設(shè)計增加了很大的難度，這主要包括兩點：其一開關(guān)動作造成的功率損耗難以計算，這對設(shè)計冷卻系統(tǒng)不利；其二高頻變化的開關(guān)頻率，使得定子電流的諧波成分隨著運行狀況而變化，如何設(shè)計交流濾波器，避免它們流入電網(wǎng)，將會更加復(fù)雜。
仿真系統(tǒng)中電機(jī)從零時刻開始啟動，整個仿真過程歷時4秒。在第3秒時風(fēng)力突變，轉(zhuǎn)矩為原來的兩倍。采集的轉(zhuǎn)子速度波形和有功功率，無功功率波形如下（縱坐標(biāo)標(biāo)幺值表示）：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波形有功功率和無功功率波形如可見，轉(zhuǎn)子在2秒內(nèi)由靜止加速運行于給定速度，發(fā)生在第3秒時刻的風(fēng)力突增對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速略有影響，0.5秒的暫態(tài)過程后重新回到給定速。
可見，無功功率在初始0.3秒后就穩(wěn)定于給定值0；有功功率在2.5秒時刻到達(dá)給定值1，風(fēng)力突增后再次進(jìn)入暫態(tài)過程，0.6秒后達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。有功和無功分別調(diào)節(jié)，保持了很高的功率因數(shù)和動態(tài)響應(yīng)能力，對于突然變化的電機(jī)轉(zhuǎn)矩能夠做出相應(yīng)的快速調(diào)節(jié)。
結(jié)束語本文分別論述了基于開關(guān)表的直接功率控制策略以及基于空間矢量調(diào)制的直接功率控制的思想和實現(xiàn)，進(jìn)一步利用Matlab中的Simullink建立了單機(jī)并網(wǎng)的DFIG發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明，運用該策略，本系統(tǒng)可以實現(xiàn)有功和無功功率的獨立調(diào)節(jié)，而且在模擬風(fēng)速突變的仿真分析中，此系統(tǒng)能迅速跟蹤給定值，經(jīng)歷很短時間后再次穩(wěn)定運行，表現(xiàn)出良好的動態(tài)響應(yīng)能力。結(jié)果證明了本文提出的直接功率控制策略對雙饋感應(yīng)電機(jī)具有優(yōu)秀的控制能力。