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摘要
第1章 绪论
1.1 论文研究背景
1.2 风力发电的发展现状
1.3 开关磁阻发电机国内外的研究现状
1.3.1 国外开关磁阻发电机研究现状
1.3.2 国内开关磁阻发电机研究现状
1.4 研究的目的和意义
1.5 研究内容
第2章 非并网风电中直流负载特性的研究
2.1 非并网风电基本理论
2.1.1 非并网风电的内涵
2.1.2 非并网风电应用领域
2.2 高耗能直流负载特性分析
2.2.1 氯碱负载特性分析
2.2.2 电解铝负载特性分析
2.2.3 电解制氢负载特性分析
2.3.1 电解水制氢负载的电压模型
2.3.2 产氢率的数学模型
2.3.3 电解水制氢负载特性的建模与仿真
2.4 开关磁阻风力发电机为直流负载供电的提出
2.4.1 直流负载所要求的开关磁阻风力发电机的性能指标
2.4.2 基于直流负载特性的开关磁阻风力发电系统
2.5 本章小结
第3章 开关磁阻风力发电机的建模与分析
3.1.1 开关磁阻风力发电机结构
3.1.2 开关磁阻风力发电机的发电原理
3.2 开关磁阻风力发电机数学模型
3.2.1 SRG电压方程
3.2.2 SRG机械方程
3.2.3 SRG的能量转换分析
3.3 发电模式及发电运行分析
3.4 开关磁阻风力发电机的控制方式
3.4.1 角度位置控N(APC)
3.4.2 电流斩波控制(CCC)
3.5 本章小结
第4章 基于直流负载特性的开关磁阻风力发电机电磁设计
4.1 开关磁阻风力发电机本体设计步骤
4.2 开关磁阻发电机参数选取
4.2.1 给定参数
4.2.2 电磁负荷的选择
4.2.3 细长比的选择
4.2.4 定、转子极弧
4.2.5 气隙的选取
4.2.6 主要尺寸的确定
4.3 基于解析法的开关磁阻风力发电机电磁计算
4.3.1 最小电感θu位置磁化曲线的计算
4.3.2 最大电感θv位置磁化曲线的计算
4.4 开关磁阻风力发电机样机计算实例
4.4.1 SRG关键参数及尺寸计算
4.4.2 最大、最小电感位置磁化曲线计算结果
4.5 本章小结
第5章 开关磁阻风力发电机有限元仿真及性能分析
5.1 Ansoft电磁场仿真软件简介
5.2 有限元分析法
5.2.1 电磁场的基本方程
5.2.2 二维有限元静磁场分析理论
5.2.3 二维有限元瞬态磁场分析理论
5.3.1 基于RMxprt的开关磁阻发电机建模
5.3.2 开关磁阻发电机尺寸参数优化分析
5.4.1 SRG的Maxwell 2D建模
5.4.2 网格剖分
5.4.3 二维静态磁场分析
5.4.4 二维静态特性仿真结果
5.5 Maxwell 2D瞬态磁场仿真分析
5.5.1 外电路的设定
5.5.2 设置机械运动
5.5.3 二维瞬态场仿真结果
5.6 开关磁阻风力发电机用于为直流负载供电的可行性
5.7 本章小结
第6章 基于直流负载特性的开关磁阻风力发电系统仿真实现
6.1.1 风力机特性
6.1.2 风力机特性仿真结果分析
6.1.3 风速模型
6.2 开关磁阻风力发电机最大风能控制方案
6.2.1 转速反馈控制方案
6.2.2 最佳叶尖速比控制方案
6.2.3 功率扰动观察控制方案
6.2.4 功率反馈控制方案
6.3 基于直流负载特性的开关磁阻风力发电系统非线性建模
6.3.1 开关磁阻风力发电机非线性模型的建立
6.3.2 开关磁阻风力发电系统建模
6.3.3 仿真结果分析
6.4 直流负载与开关磁阻风力发电系统适应性仿真分析
6.4.1 基于直流负载的开关磁阻风力发电系统仿真
6.4.2 仿真结果分析
6.5 本章小结
结论
攻读硕士学位期间所发表的论文
参考文献
致谢