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以煤炭、石油为代表的传统能源的大量使用对环境产生了严重的影响,一方面传统能源燃烧后产生大量的有毒有害气体、粉尘严重污染空气质量,另一方面传统能源的储存量有限且不可再生,所以开发和利用新能源势在必行。风能作为太阳能的另一种形式,具有分布范围广、储存量大、可再生、其开发和利用对环境几乎没有影响的优势,因而利用风能发电可以缓解能源危机、减少对环境的危害。而双馈风力发电机又具有风能利用效率高、转差功率可以双向流动、单机容量大的优点,所以本文主要围绕双馈异步风力发电机及其交流励磁系统展开研究,具体研究内容如下:1、根据双馈风力发电系统的组成首先对风力机的运行特性进行研究,分析了风力机的运行原理;分析定桨距风力机最大效率追踪的原理以及有功功率与无功功率参考值的计算方法。2、分析双馈异步发电机的数学模型,并分别在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系中建立DFIG的数学模型;结合两相同步旋转坐标系的数学模型与矢量控制的思想,建立了基于定子磁链定向DFIG的矢量控制模型。3、根据双馈电机交流励磁的要求与特点,分析双PWM变换器的工作特性,建立网侧变换器的数学模型,并分析了其稳态特性;根据空间矢量算法的原理在MATLAB/SIMULINK仿真平台建立了空间矢量算法的仿真模型;建立了基于PI调节的电压外环与电流内环的双闭环控制策略与DFIG的矢量控制策略;并在MATLAB/SIMULINK仿真平台完成了DFIG的空载并网与并网后的功率解耦仿真,得到了仿真结果,仿真结果验证了控制策略的正确性。4、开发基于TMS320F2812的交流励磁控制装置,并通过硬件和软件实现双PWM变换器的控制策略;硬件部分主要包括DSP时钟电路、DSP电源电路、DSP通讯电路、数据采集单元、脉冲驱动模块;在系统软件方面设计了系统的主程序与检测子程序、并在附录中给出了本系统所设计的部分源程序。5、搭建了励磁实验的实验平台,通过实验验证了控制策略的正确性,得到了发电机在次同步速和超同步速状态下转子电流与电压的实验波形,通过对实验波形的分析得出了所研发的交流励磁电源的变频范围。