非并網(wǎng)型永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、能源危機(jī)的日益加深，環(huán)境問題的積重難返，人類正背著這兩座大山踽踽前行。對(duì)于新能源的開發(fā)利用已經(jīng)在各國(guó)間達(dá)成共識(shí)。作為新能源技術(shù)中的主力軍，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)近些年來得到了飛速發(fā)展。本文著眼于針對(duì)解決遠(yuǎn)離電網(wǎng)地區(qū)電力短缺問題的非并網(wǎng)型永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，主要從低速永磁同步發(fā)電機(jī)本體及功率變換策略方面進(jìn)行研究。
　　首先，深入分析永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)特點(diǎn)。將低速多級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、反電動(dòng)勢(shì)波形質(zhì)量提高、固有電壓調(diào)整率降低、短路電流倍數(shù)控制

2、等方面作為電機(jī)本體設(shè)計(jì)及參數(shù)校驗(yàn)的重要因素?；谟邢拊治龅姆椒?，合理選擇定轉(zhuǎn)子外形尺寸參數(shù)、槽數(shù)極數(shù)配合；設(shè)計(jì)不等厚型磁鋼，進(jìn)一步提高反電動(dòng)勢(shì)波形質(zhì)量；進(jìn)而，通過傳統(tǒng)方式降低固有電壓調(diào)整率，優(yōu)化電機(jī)性能；對(duì)繞組短路時(shí)最大去磁工作點(diǎn)進(jìn)行校核，驗(yàn)證優(yōu)化后方案在短路電流倍數(shù)方面滿足要求。
　　其次，在分析風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，本文對(duì)傳統(tǒng)的最大功率跟蹤(MPPT)方式進(jìn)行了改進(jìn)。提出了改進(jìn)功率信號(hào)反饋與查表法相結(jié)合的方法，將直流側(cè)

3、功率近似風(fēng)機(jī)輸出功率，對(duì)相應(yīng)風(fēng)速進(jìn)行區(qū)間劃分，在構(gòu)建的最優(yōu)工作點(diǎn)曲線及一定風(fēng)速下轉(zhuǎn)速功率曲線表格的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)按不定長(zhǎng)步長(zhǎng)的方式快速搜索到當(dāng)前風(fēng)速下最佳工作點(diǎn)。
　　再次，對(duì)于發(fā)電機(jī)側(cè)功率變換器進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文將 PWM整流技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)AC-DC變換、最大功率跟蹤、蓄電池充電等。提出一種轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，將最大功率跟蹤算法搜索到的最優(yōu)轉(zhuǎn)速值作為轉(zhuǎn)速給定，構(gòu)成系統(tǒng)外環(huán)，實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤；采用d0i=控制方式的電流內(nèi)