基于异步电动机的风力发电机风轮模拟研究

摘要

在能源消耗日益增长、环境污染日渐严重的今天，作为可再生绿色能源的风能成为世界各国普遍重视的能源，风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。但是在不具备风场环境的实验室研究风力发电技术，风力发电模拟系统的建立就显得非常必要。建立风力发电模拟系统可以提高研究的质量，缩短研究的进程，减少研究的经费。
　　本文深入研究风力机模拟系统，在分析当前方法的基础上，提出了一种风力机风轮模拟器，在实验室搭建了一套风力发电模拟系统。本文共开展了以下几个工作：
　　首先，对本课题的研究背景和现状进行了充分调研，从风力发电的发展前景和风力发电的实验研究出发，阐明了风力机模拟研究的必要性；分析了目前风力机模拟器，着重从其实现工具、实现方法以及达到的效果来分析其优缺点。
　　其次，针对实验室条件和风力机的运行原理，建立了定桨距风力机模型，制定了简单有效的转速、转矩控制方案。并通过MATLAB对系统进行仿真。
　　在仿真的基础上，作者在实验室建立了一套实际的风力机模拟系统。论文的最后给出了实验过程和结果，并从实际上验证了模拟风力机的基本特性。

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第1章 绪论

1.1 世界能源状况与发展趋势

1.2 风力发电的现状及发展方向

1.3 风力机模拟系统研究必要性

1.4 本文的主要研究内容

第2章 风力机模拟系统构成及特性要求

2.1 引言

2.2 风力机模拟系统

2.3 风力机模拟方法分类及比对

2.4 小结

第3章 风力模拟机变频控制器研究

3.1 引言

3.2 矢量控制

3.3 三相静止坐标系下的异步电动机模型

3.4 坐标变换和变换矩阵

3.5 两相同步旋转坐标系下的异步电动机模型

3.6 异步电机矢量控制的理论基础及实现方法

3.7 转速、磁链闭环控制的矢量控制系统

3.8 风力机模拟器的实现

3.9 小结

第4章 风力机风轮模拟方法

4.1 引言

4.2 模拟方案

4.3 风力机的基础理论

4.4 风力机模拟平台硬件结构及各部分功能

4.5 小结

第5章 系统的仿真及实验

5.1 引言

5.2 系统的仿真分析

5.3 风力机模拟系统实验波形

5.4 小结

结论

参考文献

致谢

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