论文部分内容阅读
近年，随着经济的高速增长，石油等化石燃料的大量消耗，用可再生能源的发电系统引起了广泛的关注。在这些新能源发电系统当中风力发电的迅速发展，引起了人们的广泛关注。在目前变速恒频的风力发电系统中，较多的是采用双馈感应发电机(DFIG)的风力发电系统，但是该型发电系统需要使用到变速箱，在实际的运行过程中会产生较大的噪声，同时该发电系统的维护频率和成本相对也较高。由于基于永磁同步发电机直驱型风力发电系统在拓扑结构、成本以及应对电网故障等方面具有很多独特的优势，基于永磁同步发电机直驱型风力发电系统得到很快发展。 论文论述了整个永磁同步发电机的系统架构，阐述了研究的目的以及永磁同步发电机可变速风力发电系统的工作原理和有关风力发电机组与电网连接的基本原则。在此基础上，论文对以自然风速为前提的双PWM变流方式的可变速风力发电系统进行了建模并通过MATLAB/Simulink对建立的双PWM变流器方式的系统模型进行仿真。在验证了所建立系统的可行性之后，建立了基于叶素动量理论的基于风机模拟器(WTE)，该模拟器由变流器，变流器驱动的感应电动机以及永磁同步发电机组成，它能够在室内再现风机的性能，为本研究提供了一个良好的测试平台。论文还分析了实验用的实际300W的风机的构成。最后在自然风速的条件下，对基于风机模拟器和实际风机(RWT)的双PWM变流方式的可变速风力发电系统进行了实验验证，结果表明了所建立的系统的仿真模型的正确性。同时，比较WTE和RWT的实验结果可知本研究所提出的风机模拟器的正确性以及适用性。