毕业设计缩写稿 永磁直驱风电机组变流器控制系统研究与

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1、毕业设计缩写稿题目：永磁直驱风电机组变流器控制系统研究与设计学生：曹文天学号：200806010211院（系）：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化指导教师：陈景文2012年6月8日永磁直驱风电机组变流器控制系统研究与设计电气082班：曹文天指导教师：陈景文（陕西科技大学电气与信息工程学院陕西西安710021）摘要：本文首先对风力发电系统的国内外发展状况进行了详细的阐述，介绍了几种常用的风电机组类型及其控制技术。详细介绍了风电机组的运行原理，对双PWM型永磁直驱风电系统进行了深入的研究，建立并分析了该系统的各个部分的数学模型。通过对机侧和网侧数学模型的

2、分析提出机侧采用转子磁场定向的控制方式，网侧采用电网合成电压矢量定向控制方式。在Matlab/Simulink环境下对所提出的双PWM型永磁直驱风电系统进行了仿真和分析，仿真结果验证了该控制策略的良好性能。关键词：风力发电，变速恒频，永磁直驱，双PWMTheDesignofPermanent-magnetDirect-drivenWindPowerInverterControlSystemABSTRACT：First,thisthesisintroducedthedevelopmentsituationaboutDirect-drivenwindpowers

3、ystemaroundtheworld,anddiscussedcontrolstrategiesofsomekindsofwindpowersystems.Then,theoperationprincipleofthewindpowersystemwasintroduced.Doubly-PWMPermanent-magnetDirect-drivenwindpowersystemwasstudieddeeplyinthisthesis,mathematicmodelsofallpartsofthesystemwereestablishedandanaly

4、zed.Rotorfieldorientationcontrolstrategyingenerator-sideandvoltageorientationcontrolstrategyingrid-sidewereproposedaccordingtothemathematicmodelofthesystem.SimulationofthesystemthatproposedinthispaperweremadebyusingMatlab/Simulink,andtheresultsofthesimulationdemonstratethatthecontr

5、olstrategyhasgoodperformance.KEYWORDS:windpowergeneration，variablespeedconstantfrequency,Permanent-magnetDirect-driven,Doubly-PWM1绪论风能是太阳能的一种转换形式，是取之不尽、用之不竭的，在其转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，不污染环境，具有就地取材、不需要运输等特点。因此，风能的开发利用受到世界各国政府的广泛重视。随着风电技术的日趋成熟，依靠风力发电来增加能源供应的方式越来越受到世界各国的青睐。以欧美等发达国家为代表，

6、全球风电呈现出了规模化发展态势。而我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源丰富，开发潜力巨大，风电具有成为我国未来能源结构中重要组成部分的资源基础。2风电机组的运行原理2.1风力机动力学特性风力机的机械输出功率为4(2-1)在一定的情况下，与的曲线先上升再下降，在某一值处达到最大。当变化时，随着的加大，曲线呈整体下降趋势；在时，曲线总体最高，此时的风力机功率最大。图1与和的关系曲线2.2风力发电机的运行原理低风速时根据风速变化，在运行中保持最佳叶尖速比以获得最大风能；高风速时利用风轮转速的变化，储存或释放部分能量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。因此，额定风

7、速以下运行是变速恒频风力发电运行的主要工作方式，也是经济高效的运行方式，这种情况下变速恒频风力发电系统的控制目标就是跟踪与捕获最大风能。根据变速风力发电机组在不同区域的运行，我们将基本控制策略确定为：低于额定风速时，通过对变频器进行控制，从而控制发电机的电磁转矩，以改变发电机的转速，从而能在在变速运行区域跟踪曲线，风力发电机受到给定的功率-转速曲线控制，获得最大能量。在转速恒定区域，保持发电机转速恒定，功率在到达极限值之前仍一直增大。风力机在高于额定风速时，进入功率恒定区，通过对桨距角和发电机的电磁转矩的控制，跟踪曲线，并保持输出稳定。3双PWM永磁直驱风电

8、系统控制策略的研究双PWM永磁直驱风电系统整体控制结