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《江南大学》 2009年
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基于PMSG的多电机变速恒频风力发电系统的研究

肖荣  
【摘要】: 风能以其绿色、清洁、环保和可再生等优点成为世界能源增长最快的新领域,因此风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。 本文简单介绍了国内外风力发电的现状及其发展动态并在分析风力发电技术现状和趋势的基础上,针对风轮机最大功率跟踪的问题,研究了一种基于多永磁同步发电机(multi-PMSG)的变速恒频风力发电系统。即多永磁同步发电机组直接耦合风轮机,并采用固态继电器(SSR)无扰动投切至母线逆变并网。通过理论分析和实验仿真结果表明,这种风力发电系统实现了最大功率跟踪并有效地改善了通过变桨的变速恒频风力发电系统存在的结构复杂、难维护、响应慢、利用率低等问题。 本文分别通过以下几个部分详细地阐述了这种基于多永磁同步电机的变速恒频风力发电系统的研究工作。 首先,综述了风电机组的工作原理及其控制技术的发展,提出本课题的主要研究内容。从空气动力学的基础理论入手,分析了风力发电机组运行时的最大风能追踪原理。其次,研究由多永磁同步电机组成的新型发电机结构,阐述了其工作原理,并研究了这新型电机的控制系统,包括控制原理、执行机构设计、控制器参数整定以及无扰动的软投切技术等,并通过模拟仿真验证了其优越性能。 最后,深入地研究了多永磁同步电机变速恒频风力发电系统的核心控制器,即逆变器。根据最大功率曲线确定逆变器输出的电网电压和电流曲线,调节逆变器输出电压、电流,跟踪这一理想电压电流曲线,使发电机最大限度地获得风能,同时还可以抑制电网电压波动,减少了注入电网电流谐波。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM614

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【参考文献】
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