双馈发电机也称交流励磁发电机，它在结构上类似于绕线式感应电机，定子三相绕组接工频电网，通过静止变频器给转子绕组提供低频交流励磁，可实现发电机有功、无功和转速的独立调节。该发电机具有良好的稳定性和较强的进相运行能力；具有原动机转速变化情况下实现定子恒频的特性，即变速恒频的发电能力，在风力发电、抽水蓄能，提高电力系统稳定性等领域有着广泛的应用前景，正逐步受到人们的关注和重视。
目前已有不少应用矢量控制技术研究了双馈发电机的有功和无功的解耦控制。采用基于气隙磁场定向的矢量控制技术，推导了双馈发电机稳态下的有功、无功解耦励磁控制模型，但由于在推导中忽略了定子漏阻抗和转子漏感的影响，往往带来励磁控制模型精度下降。采用基于定子磁场或定子电压定向的矢量控制技术，仿真表明该励磁控制模型精度较高，但也存在动态响应较差的缺陷。然而上述无论是采用气隙磁场定向、定子磁场定向或定子电压定向的矢量控制技术，其共同特点都是基于传统的矢量控制技术概念，即需要测量定、转子电流和转速作为励磁控制器的反馈信号，并且其测量精度、实时性很大程度上决定了双馈发电机的动态响应性能和控制精度。
在双通道下建立了动态同步轴系的控制方程，实现了稳态解耦控制，但在有功通道的反馈信号中还是需要定子量、转子电压和转速量的检测。尽管提出了一种基于定子电压定向的不需要测量转子电流的双馈发电机有功、无功的鲁棒控制策略，但该算法仅仅适用于定子有功、无功的稳态调节，并不能进行转速的独立调节，甚至很难进行短路故障等问题的研究。
本文从电机运动方程出发，针对并网双馈发电机提出一种基于无穷大电网电压定向的新颖控制策略，建立了相应的励磁控制方程。对双馈发电机有功、无功和转速稳态调节特性以及考虑电机运行中转子参数变化的影响进行了仿真，最后对其三相机端对地突然短路的过渡过程也进行了研究。
2双馈发电机模型和励磁控制模型2.1双馈发电机数学模型假设双馈发电机定子电压、电流正方向按发电机惯例，转子电压电流的正方向按电动机惯例时，可以写出同步旋转d-q轴系下三相对称系统的双馈发电机的电压和磁链方程为电压矢量；/为电流矢量；表示磁链；尺为电阻；i为电感；1为定转子之间的互感；D=d/d（为微分算子；（其中凡和厶包含了电网线路电阻和电感）、（分别为电机同步角速度和转差角速度，且满足式（5）。
以定子电流和转子磁链为状态变量，联立式（1）（4），可得双馈发电机为供的机械转矩；Tem为电磁转矩；=4（1- 2.2基于无穷大电网电压定向的控制模型取无穷大电网电压矢量的方向为d轴，可得约束条件为双馈发电机定子端向系统输出的有功、无功计算表达式为由式（13）可知，当要求双馈发电机输出一定的有功、无功时，定子电流同步轴系d-q轴分量的指令值（用表示）则为因此，对双馈发电机有功、无功的调节即可通过对转子励磁电压控制，实现定子电流d-q轴分量的调节。转子励磁电压在动态调节过程中的关系如下其中励磁电压的指令值可由电机状态方程式（8）（9）得到为了求得转子磁链指令值和定子电流指令值之间的关系，现将调节过程中定子电流、转子磁链和转子角速度的动态关系表示如下可以得到定子电流动态变化量为因此，从式（20）中可以得出转子磁链指令值为在调节过程中转子励磁电压的动态变化量可以按下式求得。其中，比例调节系数；>0.由此，式（15）（17）、（21）、（22）共同构成了基于无穷大电网电压定向的励磁控制模型。
为了便于研究系统的短路故障，并网双馈发电机定子端电压和无穷大母线电压之间的电路方程为式（23）所示0.394Q/km，双回路出线，电厂与无穷大母线的线路长度为100km. 3.2稳态调节特性的仿真研究对该双馈发电机实施上述提出的励磁控制策略进行定子有功、无功和转速调节的仿真研究。分别给出了具体仿真结果。其中，是有功从0.8调到0.9，维持无功0.5，转差率0.05不变的仿真结果；是无功从0.4调到0.5，维持有功0.9，转差率0.05不变的仿真结果；是转差率从0.05调到0.055，维持有功0.9，无功0.5不变的仿真结果；是有功从0.8调到0.9，转差率从0.05调到0.055，维持无功0.5不变的仿真结果。另外，为了考虑电机转子参数变化对稳态调节特性的影响，在中增加了发电机运行中转子电阻和转子漏抗值出现误差时的仿真结果。图中，曲线1表示电机运行参数没有发生变化时的仿真结果，曲线2表示电机运行转子电阻、漏抗值增加10%的仿真结果。比较曲线1与2可以看出，电机运行时如转子参数变化后，励磁控制模型还是有效的，仍可达到有功、无功功率和转速的解耦控制效果。
3.3暂态特性的仿真分析双馈发电机在理论上具有良好的暂态稳定性，其前提是励磁电压的频率、幅值和相位能够快速准主要研究方向为双馈发主要从事电机及其控制确地跟踪电机转速的变化，在系统短路及恢复正常后可以得到很大的电磁转矩，以最大程度地限制转子转速的上升。为研究本文所提出的励磁控制策略能否满足这一要求，本文就并网双馈发电机三相机端对地突然短路进行仿真研究。和分别给出了双馈发电机在发无功和吸无功两种状态下，三相机端短路后，双馈发电机的有功、无功和转差率过渡过程的仿真曲线，短路故障发生在0.1s，短路持续时间设为0.25s（假定短路过渡过程原动机的输入功率保持不变）。其中为短路故障前有功尸s=0.9，无功gs=0.5，00.5的暂态仿真结果；为短路故障前有功尸s=0.9，无功搡=-0.5，00.5的暂态仿真结果。
发无功状态下双馈发电机的暂态特性曲线吸无功状态下双馈发电机的暂态特性曲线4结论通过建立控制变量的动态方程，本文提出了基于无穷大电网电压定向的双馈发电机励磁控制策略，该励磁控制策略不需要转子电流的测量和转速的反馈信号，一定程度上简化了控制系统的复杂性。
另外，本文对并网双馈发电机进行了定子有功、无功和转速稳态调节特性以及考虑电机运行转子参数变化的影响进行了仿真研究，结果表明，运用该控制策略双馈发电机可以实现定子有功、无功及转速的独立调节或有功和转速的同时调节，具有较好稳定性。从其机端三相突然短路的暂态特性仿真分析表明，在短路故障切除后，无论发电机的初始状态是发无功还是吸无功系统都能迅速趋于稳定，并且在过渡过程结束后其有功、无功及转差率都能回到原来的设定值稳定运行，具有较好的动态品质和动态跟踪能力。总之，从稳态、动态特性的仿真结果表明，本文提出的励磁控制策略是正确的。