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摘 要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1风能发电背景
1.1.2全球风能发展现状及前景
1.1.3 中国风电发展现状及前景
1.2 风力发电技术研究及发展
1.3 论文主要研究内容
1.3.1 论文研究内容
1.3.2 论文结构安排
第二章 风力发电机系统及其相关模型
2.1 风力机的理论基础
2.1.1 风能的计算
2.1.2 风能利用系数与贝茨理论
2.2 风力发电机机组控制策略
2.3 直驱永磁同步风力发电机系统及其模型
2.3.1 直驱永磁同步发电机系统结构
2.3.2 电机坐标变换基本原理
坐标变换基本思路
2.发电机的坐标变换
2.3.3 永磁同步风力发电机的数学模型
2.4直流斩波电路
2.4.1 BUCK电路
2.4.2 BOOST电路
2.4.3 BUCK-BOOST电路
2.5小结
永磁同步风力发电机最大功率追踪原理
3.1最大功率追踪原理
3.2最大功率追踪算法分析
3.2.1最佳叶尖速比法
3.2.2功率反馈法
3.2.3爬山搜索法
3.2.4 变步长爬山搜索法
3.3 基于升压斩波电路的变步长爬山搜索算法
3.3.1 占空比与负载特性
3.3.2 基于升压斩波电路爬坡搜索法原理
3.3.3 基于升压斩波电路的梯度式变步长爬坡搜索法
3.4 小结
直驱永磁同步风力发电机系统仿真
4.1 仿真软件Matlab/Simulink介绍
4.2 风速模型建立及仿真
4.2.1 基本风
4.2.2 阵风
4.2.3 渐变风
4.2.4 随机风
4.3风电系统及其主要零部件模型建模
4.3.1风力机叶轮叶片模型
4.3.2永磁同步电机模型仿真
4.3.3不可控整流器模型
4.3.4 基于Boot变换器的MPPT模型
4.3.5 驱动BOOST电路的PWM电路模块
4.3.6 风力机传动系统动态模型
4.3.7 直驱永磁同步风力发电系统仿真模型
4.4 验证模型仿真
4.4.1桨距角、叶尖速比
4.4.2 风速、转速
4.4.3 风速、转速
4.5 小结
考虑叶轮转动惯量及变风速的MPPT仿真
5.1影响风力机动态响应因素分析
5.1转动惯量对MPPT追踪的影响
5.2验证变风速下MPPT模型追踪效果
5.2.1 阶跃风速下的MPPT模型追踪
5.2.2 组合风速下的MPPT模型追踪
5.3风速频率变化快慢及MPPT响应速度对风力机输出影响
5.3.1风速频率变化慢时，MPPT响应速度对风力机影响
5.3.2风速频率变化中速时，MPPT响应速度对风力机影响
5.3.3风速频率变化快速时，MPPT响应速度对风力机影响
5.5 小结
第六章 风力机风洞性能测试实验
6.1 风力机风洞实验搭建
6.2风力机风洞实验测试及数据分析
6.2.1 风力机特性实验
6.2.2 风力机MPPT追踪实验
6.3 小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 存在问题及展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要工作及研究成果
汕头大学;
