基于盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機的海流能發(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)電機選取與設計。本文基于這個問題,響應國家《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)電機以及相應的控制系統(tǒng)。
　　本文首先詳細分析海流能的主要特點以及對發(fā)電系統(tǒng)的要求,并詳細比較各類型發(fā)電機的優(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。該類型發(fā)電機的無鐵心、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)電中應用。本文根據(jù)盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機的基本原理,設計出了一臺300W實驗樣機,并利用有限元法(FEM)仿真軟件對其進行了電磁場仿真,最后通過對其在不同負載或不同海流速度條件下的輸出特性進行實驗驗證,證明了樣機的適用性。
　　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,設計了一套直驅(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。本文分別對電機側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的變流器設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,本文設計的基于盤式無鐵心永磁同步發(fā)電機的直驅(qū)式海流能發(fā)電系統(tǒng)控制策略能有效地將海流能