小型风力发电实验平台的设计与实现

摘要

风能是一种污染程度较低的可再生清洁能源，现如今风力发电行业正在以前所未有的速度进行发展。小型风力发电机具有成本低，控制方法简单，安装地点灵活等优点，所以对小型风力发电系统的研究具有重要意义。本文旨在设计一套小型风力发电实验平台，可以开展一系列的风机实验及研究。
　　首先，本文阐述了风力发电基本原理，分析了风能特性以及永磁同步发电机的基本原理。为使本文设计的小型风力发电实验平台达到最佳风能利用效率，介绍了几种常用的最大功率跟踪算法，并对这些控制算法的优缺点进行了比较。
　　然后，本文基于MATLAB建立了小型风力发电系统的模型，并利用搭建好的模型进行了一系列仿真实验，比如定步长扰动观察法最大功率跟踪实验。结果证实了本文建立的小型风力发电系统模型的可行性。
　　最后，本文设计了小型风力发电实验平台，包括硬件设计以及软件设计。随后利用设计好的小型风力发电实验平台开展了一系列硬件实验。以最大功率跟踪实验为例，实验结果表明扰动观察法能够有效地使小型风力发电系统的输出功率维持在最大值附近，证实了所设计实验平台的实用性。

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