變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、為緩解當(dāng)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(fēng)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(fēng)能的重要利用方式，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者的研究熱點。為了最大限度的利用風(fēng)能，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢，同時由于直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有能量轉(zhuǎn)換效率高，運行可靠性高等優(yōu)點，成為繼雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之后風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的另一個重要研究方向。本文以變速恒頻直驅(qū)永磁同步風(fēng)

2、力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，從理論分析到仿真進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并且搭建了一套小功率風(fēng)力發(fā)電實驗系統(tǒng)，對于理論分析的結(jié)果進(jìn)行驗證。
　　 為了在不具備風(fēng)場環(huán)境的實驗室中進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電研究，需要尋找一種原動機(jī)來代替風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪，因此本文首先研究了無刷直流電機(jī)對于風(fēng)機(jī)特性的模擬。在分別分析風(fēng)機(jī)和無刷直流電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩特性之后，提出使用無刷直流電機(jī)模擬風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)側(cè)變流器進(jìn)行研

3、究。對升壓斬波器的電壓前饋電流跟蹤控制策略進(jìn)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(cè)變流器。建立了網(wǎng)側(cè)變流器在三相靜止坐標(biāo)系和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)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(jié)果，在MATLAB/SimuLink中建立了直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各部分的模型，包括風(fēng)機(jī)模型、無刷直流電機(jī)模型、升壓斬波器模型、電壓型PWM變流器模型，對于