毕业论文：直驱式风力发电系统及其控制策略研究

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1、河北工业大学城市学院毕业设计说明书（论文）作者：夏鑫学号：063716学院:：电气工程及自动化学院系（专业）：电气工程及自动化题H：直驱式风力发电系统及其控制策略研究指导者：曹淑瑛教授评阅者：黄文美副教授2010年6月7日毕业设计（论文）中文摘要直驱式风力发电系统及其控制策略研究摘要：风能作为一种无污染、可再生的绿色能源，已受到人们的广泛关注。目両尤以直驱式风力发电系统最受欢迎，较之传统的恒速恒频风力发屯系统它冇许多优点，如节约投资，减少传动链损失和停机吋间，以及维护费用低，可靠性好。本文基于直駅式风力发电系统，重点研究直駆式风力发电系统的最大风能跟踪控制

2、。在具体了解风力机的输出特性、最大风能追踪原理、直驱式永磁同步发电机模型和直流升压电路后，重点对直驱式风力发电系统的控制策略进行研究，在此基础上，本系统采用MATLAB软件，对风速和风力机进行模拟仿真，以通过仿真研究证实控制算法的合理性。关键词：直驱式风力发电系统控制策略MATLAB毕业设计（论文）外文摘要TitleResearchofDirectDriveWindPowerSystemandItsControlStrategyAbstractThewindenergyasaclean,renewab1egreenenergy,hasreceivedcon

3、siderableattention.Especiallythedirectdrivewindpowersystemisthemostpopularsystembecausecomparedtotraditionalconstantspeedconstantfrequencywindpowergenerationsystemithasmanyadvantages,forexampleitsavesinvestment,reducesthetramsmissionchainlossanddowntime,andhaslowmaintenancecostand

4、goodreliability.Thissubjectisbasedondirectdrivewindpowersystemandfocusondirectdrivewindpowersystemwiththelargestwindpowertrackingcontrol.AfterUnderstendingtheoutputcharacteristicsofwindturbine,thelargestwindpowertrackingcontrolthemodelofdirectdrivepermanentmagnetsynchronousgenerat

5、orandtheDCstep~upcircuit，ThroughMATLABSimulationsoftwarewecanstudydirectdrivewindpowersystemsimulationandcontrolstrategies,throughsimulationstudiesweconfirmtherationalityofcontrolalgorithms.Keywords：DirectdrivewindpowersystemControlstrategyMATLAB1引言11.1国内外风力发电系统的发展情况11.2直驱式风力发电系统发

6、展状况21.3本课题研究的意义和内容42直驱式永磁同步风力发电系统62.1概述62.2风力机的输岀特性72.3最大风能追踪原理82.4直驱式永磁同步发电机模型102.5直流升压电路133直驱式风力发电系统控制策略173.1最大风能利用电路的实现173.2变频器的设计183.3最大风能利用电路的实现183.4新型最大功率跟踪算法控制方案194基于MATLAB简介环境下的仿真研究234.1MATLAB简介234.2仿真结果与分析24结论30参考文献31致谢331引言1.1国内外风力发电系统的发展情况1.1.1国外风力发电系统的发展情况目前，中、大型风力发电机组

7、已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行，风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。截止2005年12月31H世界装机容量已达5&982MW,年装机容量为ll,310MW,增长率为24%；风力发电量占全球电量的1%,部分国家及地区已达20%甚至更多。2005年世界风电累计装机容量最多的十个国家，前十名合计51750.9MW,约占世界总装机容量的87.7%⑵。2005年国际风电市场份额的分布多样化进程呈持续发展趋势：有11个国家的装机容量己高于l,000MW,Jt中7个欧洲国家(徳国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙)，3个亚洲国家(印度、屮国、日

8、本)，述有美国。亚洲正成为发展全球风电的新生力量，其增长率为48%