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帶風力機及最大功率跟蹤的直驅永磁發電系統仿真

風力發電機是將風能轉換為能,機械功帶動轉子旋轉,最終輸出交流電的電力設備。風力發電機一般有風輪、發電機(包括裝置)、調向器(尾翼)、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發電機的工作原理比較簡單,風輪在風力的作用下旋轉,它把風的動能轉變為風輪軸的機械能,發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電。廣義地說,風能也是太陽能,所以也可以說風力發電機,是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發電機。所以對風力發電系統進行Simulink進行仿真具有重要意義。

一、直驅永磁風力發電系統模型

直驅永磁風力發電系統由風輪機、直驅永磁同步發電機(PMSG)、雙PWM變換器等部分構成。結構如下圖所示


二、仿真模型


系統總體模型


風力控制模型


電機側控制模型


電網側控制模型


三、仿真結果

直流母線電壓波形


從上圖可以看出無論系統風力多少輸出的直流母線電壓基本穩定在給定的800V,驗證系統正確性。

整流側并網電流


風力近年來,隨著能源危機和環境污染日趨嚴重,迫切需要尋找更加清潔、可持續的新能源來取代傳統的化石能源。相比之下,風能作為一種用之不竭的可再生清潔能源,在未來的能源結構中占有越來越重要的地位,風力發電技術亦成為各國研究的熱點,從上分析可得搭建該模型的正確性及有效性,具有一定借鑒性


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