变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的研究与开发.docx

变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的研究与开发
论文题目：变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的研究与开发
摘要：
随着环保意识的增强和可再生能源的发展，风力发电作为清洁能源的重要组成部分逐渐受到关注。变速恒频双馈风力发电机作为风力发电机的一种重要类型，相比传统的固定转速发电机具有更高的能量利用率和灵活性。本论文研究与开发了变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统，通过对控制系统的分析和优化，提高了变速恒频双馈风力发电机的稳定性和效率，进一步提高了风电发电的可靠性和经济性。
关键词：变速恒频双馈风力发电机，励磁控制系统，稳定性，效率，可靠性，经济性
1.引言
风力发电作为可再生能源的一种重要形式，具有环保、可持续等优势。而风力发电机作为风力发电系统的核心设备，其效率和性能的优化对提高风力发电系统的整体效益至关重要。传统的固定转速风力发电机存在着能量利用率低、不适应风速变化等局限性，因此，变速恒频双馈风力发电机成为研究热点。
2.变速恒频双馈风力发电机的基本原理
变速恒频双馈风力发电机采用了双馈结构，即转子同时兼具功率与电磁转矩的能力。其基本原理是通过改变变频器输出的频率和电压，调整转子的转速和电磁转矩，以使发电机在不同风速下达到最佳工作状态。
3.励磁控制系统的设计
励磁控制系统是变速恒频双馈风力发电机中重要的控制部分，其作用是调节转子的电磁转矩，使发电机能够始终在最佳工作区域工作。励磁控制系统设计的关键包括转速测量、电磁转矩控制、功率调节等。
4.励磁控制系统的优化
为了提高变速恒频双馈风力发电机的稳定性和效率，励磁控制系统需要进行优化。具体可以通过改进转速测量算法、优化电磁转矩控制策略、调整功率调节参数等方式来进行优化，从而提高系统的响应速度和抗干扰能力。
5.系统仿真与实验验证
通过系统级的仿真和实验验证，可以对变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统进行性能验证。具体可以采用MATLAB/Simulink等软件进行仿真，验证控制系统的鲁棒性和稳定性。同时，在实验平台上进行实验验证，验证控制系统在实际工况下的可行性和有效性。
6.结果与讨论
通过仿真和实验验证，可以得到控制系统在不同工作状态下的性能指标，通过对比和分析，优化控制系统的参数和策略。并对控制系统的优化效果进行讨论，进一步完善变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统。
7.结论
本论文研究与开发了变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统，通过系统级的分析和优化，提高了变速恒频双馈风力发电机的稳定性和效率。该励磁控制系统能够在不同风速下实现最佳工作状态，进一步提高风电发电的可靠性和经济性，具有重要的实际应用价值。
参考文献：
[1]张磊,杨辉,李强.基于双馈原理的风力发电机系统研究与仿真[J].电机与控制应用技术,2017,10:28-31.
[2]陈海明,李中豫,黄予峰.风力发电双馈，变速恒频机组励磁控制策略[J].微机与应用,2002,18(7):6-7.