独立运行有刷双馈型风力发电机矢量控制策略的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

能源是人类经济社会生活的命脉，随着人类社会的共同进步，全球能源的需求量必然继续增加。能源问题己经成为当今人类生存可持续发展必须解决的问题。常规能源以石油、煤、天然气为主，这些不仅储量有限，而且在使用过程中还造成了严重的环境污染。而风能是一种无污染的可再生能源，具有风能资源丰富、清洁无污染、施工周期短、实际占地少、对土地要求低等优点，因此近些年来对风能的开发利用受到了世界各国的高度重视。国际上在风能的利用方面，无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步，风力发电技术日臻完善。今后，国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。风力发电机组作为风能向电能转化的关键设备，其开发和应用在世界范围内高速发展，已经取得了巨大的成就。

常规双馈风力发电系统不具有独立运行的能力，其启动往往需要电网来提供励磁电流。在偏远地区，用电负荷并不高，但电网建设、维护的投入成本比较大。伴随着新能源的发展，在地区环境允许的条件下，考虑将风电引入到这些地区是一种解决办法。传统双馈风力发电机，需要依托大电网运行，其启动需要外部电源提供励磁，且并网控制策略往往执行的是最大风能追踪控制，输出功率受风况的影响，容易产生功率波动。因此常规的控制策略无法实现风机独立运行。

国外针对独立运行风力发电机的研究较早，所以研究的相对深入一些，其控制方法也比国内要复杂的多，例如在利用直流电压控制的双馈型风力发电机单机运行是电压和频率的稳定性论文中，提出了独立运行的双馈风力发电机不易受电网电压波动的干扰但要满足负载的需要，所以其稳定性的控制更为复杂。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容、目标

（1）了解有刷双馈型风力发电机的工作原理和拓扑结构； （2）完成独立运行条件下有刷双馈风力发电机的建模； （3）完成独立运行条件下有刷双馈风力发电机矢量控制策略的拟定； （4）建立仿真模型对所提控制策略的有效性进行验证及控制性能分析。

二、技术方案

3. 研究计划与安排

第1-3周：文献查阅，包括著作、期刊、会议论文、网络资源等；第4周：完成开题报告、论文提纲；第5周：完成英文文献翻译；第6-11周：完成理论计算及仿真；第12-16周：撰写毕业论文；第17周：完成论文及答辩ppt。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李发海,王岩.电机与拖动基础（第3版）[m].北京:清华大学出版社，2006:256-333.

[2]王成元,夏加宽,孙宜标.现代电机控制技术（第2版）[m].北京:机械工业出版社，2010:102-114.

[3]齐晓军,张梅.风力发电机组国内外发展现状和技术发展趋势分析[j].中国信息化,2012,20：191.