直驅式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)若干問題研究.pdf

1、隨著全球能源危機和環(huán)境問題的日益嚴重,以風能、太陽能等可再生能源為代表的新能源越來越成為現代社會發(fā)展的需求。與傳統(tǒng)風力發(fā)電系統(tǒng)相比,永磁直驅式同步發(fā)電機為多極低速發(fā)電機,從而取消了增速齒輪箱,降低了維護費用,提高了整機可靠性,同時采用轉子磁場定向的高性能矢量控制策略,和變速恒頻發(fā)電方式大大提高了風能轉換率,符合對風力發(fā)電系統(tǒng)高效率、高容量、高可靠性的發(fā)展要求。因此,永磁直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)正逐漸得到人們的關注。本文針對直驅式風力發(fā)電機系統(tǒng)

2、的拓撲結構進行了研究,并討論了模擬風力機的設計及采用爬山搜索算法的最大功率算法,建立起了一套仿真和實驗平臺,進行了相應的仿真和實驗驗證。
　　 本文首先對全功率直驅式風力發(fā)電機系統(tǒng)的三種拓撲結構:PWM整流器+電壓型PWM逆變器拓撲結構,不可控整流器+Boost變流器拓撲結構,六相永磁同步發(fā)電機+不可控整流器+Boost變流器拓撲結構進行介紹,采用Matlab／Simulink進行了仿真,從不同風速條件下最大風能捕獲特性、網側電

3、壓跌落條件下風力發(fā)電機的瞬態(tài)過程兩個方面進行對比研究,分析了PWM整流器+電壓型PWM逆變器拓撲結構的優(yōu)勢,選擇該拓撲結構作為主要的研究對象。
　　 在不具備風場環(huán)境的實驗條件下研究風力發(fā)電控制策略,只能從理論分析和仿真進行討論,而無法通過實驗進行算法驗證。為了解決這個問題,提出了利用基于LabVIEW的上位機控制變頻器拖動的異步電機,模擬實際風力機的力矩輸出。即通過異步電機代替實際的風力機拖動風力發(fā)電機,從而進行機側控制策略的