开关磁阻风力发电系统研究

随着能源问题和环境问题的日益突出,作为一种清洁的可再生能源,风力发电越来越受到人们的重视,同时,风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。 本文主要围绕开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)在风力发电领域中的应用,展开了较为全面的从理论到实践、从仿真到实验的研究和探索。 首先,本文结合大量的文献资料,全面总结和分析当前风力发电及风力发电技术的发展现状和前景。提出开关磁阻电机适于风力发电的几大优势,进一步明确开发开关磁阻电机风力发电系统的意义。 其次,对开关磁阻发电机系统(Switched Reluctance Generator System,简称SRG)的结构及工作原理进行阐述。介绍了SRG的两种工作模式,对SR发电机自励建压特性进行理论分析;讨论了SR发电机的线性数学模型;系统、深入地研究了SR电机发电运行的控制方式;对开关磁阻风力发电系统的结构、最大风能追踪控制原理及控制方案进行探讨。 其三,建立了SRG系统的数学模型,在此基础上用Matlab Simulink仿真软件建立了SRG系统的仿真模型,分别对SRG开环系统、电压闭环系统的建压过程、变负载动态过程、变转速动态过程及开关磁阻风力发电系统最大风能追踪控制进行仿真分析,并得出相应的结论。 其四,基于DSP控制技术和电力电子技术,开发设计了一套开关磁阻发电机实验系统。合理的系统设计方案使得SR发电机在控制上的优越性得到了充分发挥。 最后,对上述系统进行实验研究。通过与理论及仿真研究成果的对比分析,进一步验证理论研究所获得的一些理论成果,同时也表明系统设计合理,具有一定实用参考价值。