基于MatlabSimulink的永磁直驱风力发电机组建模和仿真研究

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1、万方数据第27卷第9期2011年9月电网与清洁能源PowerSystemandCleanEnergy～1噩CleanEnergyV01．27No．9Sept．2011文章编号：1674—3814(2011)09—0093-07中图分类号：TM614基于Matlab／Simulink的永磁直驱风力发电机组建模和仿真研究文献标志码：A朱亮1，徐希望2，王祥旭2(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2．中国电力科学研究院，北京100192)ModelingandSimulationofPermanentMagnetDirect-Dri

2、venWindPowerGenerationSystemBasedonMatlab／SimulinkZHULian91，XUXi-wan92，WANGXiang-xu2(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NoahChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China；2．ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China)ABSTRACT：nispaperfocusesontheperman

3、entmagnetdirect-drivenwindpowergenerationsystem．Anoverallmathematicalmodelcomprisingthewindturbine，drivesystem,permanentmagnetsynchronousgenerators，vectorcontroltactics，andmaximumpowerpointtrackingtactics，isestablished．Withthismathematicalmodel，apermanentmagnetdirect—drivenwi

4、ndpowersystemsimulationmodelbasedonMaflab／Simulinkissetup．Simulationisconductedonstepchanging诚ndspeedasanexampletoexaminetheoperationcharacteristicsofthemodelafteritisintegratedintothe耐．Thesimulationrealizesthemaximumpowerpointtrackingandthedecouplingcontrolofpowerforpermanen

5、tmagnetdirect-drivenwindpowergenerationsystem．Resultsshowthatthesystemhassatisfactoryoperationproperties，andalsovalidatescorrectnessandeffectivenessofthemodelestablished．KEYWORDS：windpowergeneration；permanentmagnetdirect-drivenwindpowergenerator；,vectorcontrol；nlaximumwindpow

6、erpointtracking；decouplingcontrol摘要：以永磁直驱风力发电机组为研究对象，建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型；应用Matlab／Simulink3-具，以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型，并以两次阶跃风速为例对所建模型并网后运行特性进行了仿真研究。实现了永磁直驱风力发电机组的最大风能捕获和功率解耦控制，仿真结果表明。永磁直驱风力发电机组具有良好的运行特性，同时验证了所建模型的正确性和有效性。关键词：风力发电；永磁直驱风力发电机；矢量控制；最

7、大风能捕获；解耦控当前全球环境与气候不断恶化，这预示着传统能源使用带来的问题越发严重．解决能源问题的有效途径之一就是广泛利用可再生能源⋯。风能是可再生能源中发展最快的清洁能源，也是最具大规模开发和商业化发展前景的可再生能源发电方式。我国具有丰富的风能资源，具备大规模发展风力发电的资源条件，我国政府在政策和法律上对可再生能源的发展也给予了支持和保障12-31。目前我国风电正处在一个飞速发展的阶段，新增风电装机容量成倍增加。基于永磁同步发电机(PMSG)的直驱式变速恒频风力发电系统在性能、可靠性、成本及低电压穿越等方面具有较高的优势I删。该系统通常使

8、用背靠背双PWM变流器，采用风力机对永磁发电机直接驱动方式，取消了齿轮箱，提高了风力发电机组的效率和可靠性，但也有采用集成了三级齿轮箱和