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1、陕西理工学院毕业设计变速恒频风力发电系统研究摘要本文首先分析了风力机的运行特性及其最大风能捕获运行原理，为双馈异步发电机的控制策略的研究奠定了基础，接着分析了双馈电机的工作原理及能量流动，以及双馈异步发电机在不同坐标系下的数学模型，建立了双馈异步发电机的模型，采用定子磁链定向的矢量变换控制技术对发电机转子侧进行交流励磁，实现发电机的有功、无功的解耦控制，从分析风力机特性出发研究实现最大风能捕获的风电系统控制方法，从而实现最大风能捕获的高效发电运行。最后利用MATLAB/SIMULINK软件建立系统各部分的仿真模
2、型，包括：风力机模型、双馈电机模型、双PWM变换器模型等，将各个部分模型连接组成风力发电系统的矢量控制模型。最后通过仿真结果表明通过控制实现了双馈异步发电机的有功功率和无功功率的解耦控制，在并网后实现了最大风能捕获的控制，从而验证了此模型的正确性。关键词：双馈异步发电机，变速恒频，定向定子磁链，矢量控制，最大风能追踪第54页共54页陕西理工学院毕业设计Variable-speedconstantfrequencywindpowergenerationsystemABSTRACTThispaperfirstana
3、lyzestheoperationcharacteristicsofthewindturbineandtheoperationprincipleofthemaximumwindenergycapture,laidthefoundationforthestudyofcontrolstrategyfordoublyfedinductiongenerator,andthenanalyzedtheprincipleofworkandenergyflowofthedoublefedmotor,andthemathemat
4、icalmodelofthedoublefedinductiongeneratorindifferentcoordinates,establishedadoublyfedinductiongeneratormodel,forACexcitationofgeneratorrotorsideusingvectorcontroltechnologyofstatorfluxoriented,activepower,reactivepowerdecouplingcontrolofgenerator,fromtheanal
5、ysisofwindturbinecharacteristicsofmaximumwindenergycaptureofwindpowersystemcontrolmethod,soastorealizetheefficientpowergenerationoperationofmaximumwindenergycapture.Includingthesimulationmodel,andfinallyestablisheachpartofthesystembyusingMATLAB/SIMULINKsoftw
6、are:windturbinemodel,doublefedmotormodel,dualPWMconvertermodel,thevariouspartsofthemodelconnectionvectorcomposedofwindpowergenerationsystemcontrolmodel.Finally,simulationresultsshowthatthecontrolofdoublyfedinductiongeneratoractivepowerandreactivepowerdecoupl
7、ingcontrol,inthegridcontrolofmaximumwindenergycapture,thusverifyingthecorrectnessofmodel.KEYWORDS:Doubly-fedinductiongenerator,variablespeedconstantfrequency,statorfluxorientation,vectorcontrol,Themaximumwindenergytracking.第54页共54页陕西理工学院毕业设计目录摘要1ABSTRACT21绪论
8、51.1课题背景51.2风力发电的特点61.2.1风力发电基本知识61.2.2风能的计算公式61.2.3贝茨（Betz）理论71.2.4温度、大气压力和空气密度71.2.5风力机的主要组成81.3变速恒频发电技术基本知识91.3.1变速恒频发电系统91.4选题的意义91.5本文研究的主要内容92风力机最大风能捕获运行原理及风力机的研究102.1风力机最大风能捕获运行原理102.1.1风
