變速恒頻直驅風力發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、為緩解當前能源緊張局勢和常規(guī)能源使用所帶來的環(huán)境壓力，人們不斷的開發(fā)利用各種新的清潔能源，風能作為其中發(fā)展較為迅速的一種，受到世界各國的普遍重視，作為風能的重要利用方式，風力發(fā)電技術也成為各國學者的研究熱點。為了最大限度的利用風能，變速恒頻風力發(fā)電技術成為風力發(fā)電技術的發(fā)展趨勢，同時由于直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)具有能量轉換效率高，運行可靠性高等優(yōu)點，成為繼雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)之后風力發(fā)電技術領域的另一個重要研究方向。本文以變速恒頻直驅永磁同步風

2、力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，從理論分析到仿真進行了詳細的研究，并且搭建了一套小功率風力發(fā)電實驗系統(tǒng)，對于理論分析的結果進行驗證。
　　 為了在不具備風場環(huán)境的實驗室中進行風力發(fā)電研究，需要尋找一種原動機來代替風力機的風輪，因此本文首先研究了無刷直流電機對于風機特性的模擬。在分別分析風機和無刷直流電機的功率和轉矩特性之后，提出使用無刷直流電機模擬風機轉矩特性的方案。
　　 其次，對基于不可控整流橋和升壓斬波器的電機側變流器進行研

3、究。對升壓斬波器的電壓前饋電流跟蹤控制策略進行研究，并給出了基于最大功率跟蹤的電流指令的計算方法。
　　 第三，研究了采用PWM變流器的網(wǎng)側變流器。建立了網(wǎng)側變流器在三相靜止坐標系和同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型，研究了電壓矢量定向的控制策略。
　　 第四，為了驗證理論分析的結果，在MATLAB/SimuLink中建立了直驅風力發(fā)電系統(tǒng)各部分的模型，包括風機模型、無刷直流電機模型、升壓斬波器模型、電壓型PWM變流器模型，對于