永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與系統(tǒng)性能評估.pdf

1、上個(gè)世紀(jì)末21世紀(jì)初以來，人們越來越關(guān)注可再生新能源利用的研究和發(fā)展。風(fēng)能是目前地球上開發(fā)難度最低的無污染的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電也是目前可再生能源發(fā)電中技術(shù)最成熟，市場規(guī)模最大，發(fā)電成本較低的方式。大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電能有效緩解能源危機(jī)，保護(hù)地球環(huán)境及增加就業(yè)崗位，正因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電有著諸多優(yōu)點(diǎn)，世界各國政府都對風(fēng)電的發(fā)展給予了極高的重視。永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)直接耦合的方式，省去了價(jià)格高昂，技術(shù)復(fù)雜，可靠性低的增速齒輪箱，

2、具有成本較低，可靠性高，使用壽命長等特點(diǎn)，是未來風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展方向之一。
　　 論文首先較為全面地介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，今后風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展方向以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主流機(jī)型。其次分析了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括風(fēng)力機(jī)的模型，永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)的模型及永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器的模型，為后文的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能評估打下理論基礎(chǔ)。再次，論文介紹了遺傳算法的基本原理，并針對遺傳算法和永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了永磁

3、直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。最后介紹了永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本設(shè)計(jì)理論并以此為依據(jù)進(jìn)行了樣機(jī)的初始設(shè)計(jì)，再使用遺傳算法對初始樣機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)對比表明優(yōu)化設(shè)計(jì)取得了顯著的效果，遺傳算法是一種求解電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題最優(yōu)解的有效方法。在優(yōu)化設(shè)計(jì)后的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對比了功率等級分別為1MW，2 MW，3 MW，5 MW及10 MW永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一些性能差別，包括系統(tǒng)成本、重量、體積、年發(fā)電量、單位成本年發(fā)電量及不