基于盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機(jī)的海流能發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、在新能源開發(fā)利用中,海流能發(fā)電技術(shù)越來越受到研究人員的重視,因而發(fā)展十分迅速。但是海流能發(fā)電技術(shù)的推廣與應(yīng)用也受到了一些因素的制約,其中問題最為突出的是海流能發(fā)電裝置中的發(fā)電機(jī)選取與設(shè)計。本文基于這個問題,響應(yīng)國家《全國科技興海規(guī)劃綱要(2008—2015年)》的號召,以渤海灣為研究背景,重點研發(fā)了適用與海流能發(fā)電用的發(fā)電機(jī)以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
　　本文首先詳細(xì)分析海流能的主要特點以及對發(fā)電系統(tǒng)的要求,并詳細(xì)比較各類型發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺

2、點,然后結(jié)合本課題組的研究優(yōu)勢,提出了適用于海流能發(fā)電的盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機(jī)。該類型發(fā)電機(jī)的無鐵心、外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),能使其具有發(fā)電效率高,起動阻力矩小等特點,非常適合在低速海流能發(fā)電中應(yīng)用。本文根據(jù)盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機(jī)的基本原理,設(shè)計出了一臺300W實驗樣機(jī),并利用有限元法(FEM)仿真軟件對其進(jìn)行了電磁場仿真,最后通過對其在不同負(fù)載或不同海流速度條件下的輸出特性進(jìn)行實驗驗證,證明了樣機(jī)的適用性。
　　由于海流速是實時變化的,

3、因而其發(fā)出的電能頻率不穩(wěn)定,需要經(jīng)過變流器件后才能并網(wǎng)供電。本文專門針對盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機(jī),設(shè)計了一套直驅(qū)式海流能發(fā)電系統(tǒng)控制策略,它采用背靠背型(back to back)結(jié)構(gòu)式的雙PWM變流器模式。本文分別對電機(jī)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的變流器設(shè)計出了有效的控制策略。最后,利用Matlab/Simulink電力系統(tǒng)仿真軟件搭建了該系統(tǒng)仿真模型。仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計的基于盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機(jī)的直驅(qū)式海流能發(fā)電系統(tǒng)控制策略能有效地將海流能