畢業(yè)論文（設(shè)計）同步直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)

1、摘要：簡單介紹同步直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)，以及討論風力發(fā)電的合理 性。key word:wind power;perme nant magnet synchr onous gen erator;directly drive n;steadystate mode;load flow calculation;tra nsient stability構(gòu)造：葉輪葉片變業(yè)殺統(tǒng)借統(tǒng)電機塔架發(fā)電機轉(zhuǎn)子一-測風系統(tǒng)底板圖1直驅(qū)永磁風力發(fā)電技術(shù)風力發(fā)電機組工藝簡圖正文：風力發(fā)電的環(huán)境：全球環(huán)境惡化和傳統(tǒng)能源枯竭促使人們將目光轉(zhuǎn)向新能源 領(lǐng)域。諸多已有的清潔能源發(fā)電形式中，風力發(fā)電技術(shù)最成 熟而備受矚目。風能作為一種清

2、潔的可再生能源，不僅可以緩 解能源危機，而且有利于環(huán)保，可帶來直接的經(jīng)濟效益和社會 效益。利用風能進行發(fā)電作為一種技術(shù)成熟的可再生能源利 用方式得到了快速發(fā)展，在世界范圍內(nèi),風力發(fā)電都得到了迅 猛發(fā)展。20世紀90年代中后期進入迅速發(fā)展時期。并網(wǎng)風 電機組的單機容量不斷增大，單機容量5兆瓦的風電機組已 投入運行，風電場建設(shè)已從陸地向海上發(fā)展。全球風電新增 裝機容量逐年上升，最近5年來平均年增長率達百分之30.世界風能理事會2008年2月6日確認，2007年全球新 增超過2萬mw風力發(fā)電裝置，與2006年同比增加百分31, 總裝機容量達94112 mw,與2006年同比增加百分之27。 自從19

3、95年來全球累計裝機容量情況如1.1圖所示。按照 總裝機容量排序，排在前面的國家一次是：德國22.3gw, 美國16.8gw,西班牙15.1gw,印度8gw和中國6.1gw。 其中美國，中國和西班牙2007年新增份額最大。世界上風 力風力發(fā)電能力超過1000兆瓦的國家達到了 13個。圖11995-2007年全球風電累計裝機容雖變化情況（單位：兆瓦）1000009000080000700006000050000400003000020000100000l;ig. i.i globa) installed capacity of wind power from 1995 to 2007 (unit

4、: mw)同步直驅(qū)式風力發(fā)電機：目前獲得廣泛應用的并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)多采用異步發(fā)電 機，但是效率不高。并且由于必須采用升速齒輪箱，系統(tǒng)的可 靠性不高。而采用永磁同步發(fā)電機的直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng), 因其具有效率高、制造方便、控制效果好等優(yōu)點，逐漸成為人 們研究的焦點。風力發(fā)電系統(tǒng)包括兩個能量轉(zhuǎn)換過程,即風力 機將風能轉(zhuǎn)換為機械能和發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能?；?發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場定向的機側(cè)變流器矢量控制方法，實現(xiàn)了最 大風能捕獲,提高了發(fā)電機的效率。風力發(fā)電的特點：由于風能的特殊性，與常規(guī)的水火電系統(tǒng)相比，風電系 統(tǒng)具有很大的差別，主要表現(xiàn)在四個方面：1 風能的隨機性：風速隨著大氣的氣溫，氣壓，溫度，

5、干度，太陽及月 亮的活動和風電場地地形地貌等因素的不同而不同，是隨機 和不可控的，這樣作用在風力機葉片上的風能也就是隨機的 和不可控的。2風力機轉(zhuǎn)動慣量大風能密度分布相對比較低，而為了盡可能捕獲比較多 的風能，風力機轉(zhuǎn)動的葉片直徑必須做的很大，典型的商業(yè) 化中大型風力發(fā)電機組轉(zhuǎn)動葉片直徑大概在20m到60m之 間。而因此也導致風力機具有較大的轉(zhuǎn)動。3. 風力機和發(fā)電機之間的柔性連接為了有效轉(zhuǎn)換風能，風力機轉(zhuǎn)子由于受到風能轉(zhuǎn)換效 率（理論極限值是0.59）的限制，葉尖速率比不可能很大。4. 異步電動機參考文獻1 王偉.同步風力發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)模型及其并網(wǎng)問題研究d.北京：北京交通大學，20082 馬威.基于永磁同步發(fā)電機的直驅(qū)式風電系統(tǒng)建模與仿真d.蘭州：蘭州理工大學，20103 沈旭珍.永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)運行控制策略研究d.保定：華北電力大學，20114 vector contro