基于MATLAB的永磁同步发电机直驱风电系统并网模式仿真研究
摘要：近代以来，环境与资源问题日渐严重。随着世界各国二氧化碳气体的排放，温室效应愈发严重，由此带来的一系列气候异常也在逐渐增多，对全球生命安全形成威胁。特别是2019年7月的澳大利亚山火，释放了超过4亿吨的CO2，更加加剧了温室效应与全球冰川融化。因此，通过各种对环境友好的方式降低大气中温室气体的含量，应对日渐严峻的气候变化已经成为人类共同的目标。由于风能是一种对环境十分友好的自然资源，具有很多方便进行大规模使用的特点，所以用风力来进行发电的比例正逐日提高。
永磁同步发电机(PermanentMagnetSynchronousGenerator，PMSG)因为具有简单的结构所以操作简单，并且维护成本低，故而成为了风力发电领域的研究热点，由于风力发电输出的是交流电，必须采用变流后才能并网行驶,于是在本文中采用了仿真程序MATLAB/Simulink来构建了一个风电模型,并以模型为主要研究目标,通过采取合适的算法,最后可以得到方便进行并网操作的交流电。所以,构建PMSG直驱风电系统并网模式和关键控制策略的意义很重要。
首先，本文通过当下环境与资源问题的背景，介绍了风力发电技术的重要程度，由此出发开始研究文章的内容；其次通过MATLAB/Simulink来建立风力发电模型，并通过对风电技术控制策略的研究来实现直流侧电压的稳定；最后通过MATLAB/Simulink进行直驱永磁风力发电并网仿真，并对仿真结果进行分析。
关键词：永磁同步发电机；并网仿真；最佳叶尖速比
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 1
1.1研究背景 1
1.2风力发电技术研究现状 1
1.3主要研究内容 2
第二章直驱永磁风电系统模型的建立 3
2.1风力机数学模型 3
2.2直驱永磁风力发电系统 4
2.3永磁同步发电机模型 4
2.4并网侧模型 4
第三章风电系统控制策略的研究 5
3.1空间矢量调制 5
3.1.1引言 5
3.1.2三相电压空间矢量表示 5
3.1.3基本原理 6
3.1.4算法实现 7
3.1.5SVPWM仿真 8
3.2变流器控制策略 9
3.2.1变流器的工作状态 9
3.2.2机侧变流器控制策略 9
3.2.3网侧变流器控制策略 9
第四章风电系统仿真分析 11
4.1引言 11
4.2仿真概述 11
4.3仿真模块设计 11
4.3.1风机传动模型 11
4.3.2机侧变流器仿真模型 12
4.3.3网侧变流器控制模块 12
4.4仿真结果及分析 13
4.4.1电机侧控制仿真 13
4.4.2电网侧控制仿真 16
第五章总结与展望 19
参考文献 20
致谢 20
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第一章绪论
1.1研究背景
近代以来，有关环境保护的话题热度一直很高，关于能源的问题也是日渐严重。随着世界各国CO2的排放，温室效应越来越严重，因此气候异常也在逐渐增多，对全球生命安全形成威胁。特别是2019年7月的澳大利亚山火，释放了超过4亿吨的CO2，更加加剧了温室效应与全球冰川融化。通过扩大对新型环境友好型能源的使用规模以到达减少大气中温室气体的含量，加速能源系统结构的转型已经成为了当今时代人们应对气候变化必须要做出的改变ADDINEN.CITEEndNoteCiteAuthor郑海/AuthorYear2018/YearRecNum29/RecNumDisplayTextstyleface=superscript[1]/style/DisplayTextrecordrec-number29/rec-numberforeign-keyskeyapp=ENdb-id=artsx0rsme2wxoefez4v255vavr02xtw0xr5timestamp=165044333729/key/foreign-keysref-typename=JournalArticle17/ref-typecontributorsauthorsauthor郑海/authorauthor杜伟安/authorauthor李阳春/authorauthor高峰/authorauthor吴阳阳/author/authors/contributorsauth-address华能国际电力股份有限公司浙江清洁能源分公司;/auth-addresstitlestitle国内外海上风电发展现状%J水电与新能源/title/titlespages75-