毕业论文（设计）同步直驱风力发电系统

1、摘要：简单介绍同步直驱风力发电系统，以及讨论风力发电的合理 性。key word:wind power;perme nant magnet synchr onous gen erator;directly drive n;steadystate mode;load flow calculation;tra nsient stability构造：叶轮叶片变業杀统借統电机塔架发电机转子一-测风系统底板图1直驱永磁风力发电技术风力发电机组工艺简图正文：风力发电的环境：全球环境恶化和传统能源枯竭促使人们将目光转向新能源 领域。诸多已有的清洁能源发电形式中，风力发电技术最成 熟而备受瞩目。风能作为一种清

2、洁的可再生能源，不仅可以缓 解能源危机，而且有利于环保，可带来直接的经济效益和社会 效益。利用风能进行发电作为一种技术成熟的可再生能源利 用方式得到了快速发展，在世界范围内,风力发电都得到了迅 猛发展。20世纪90年代中后期进入迅速发展时期。并网风 电机组的单机容量不断增大，单机容量5兆瓦的风电机组已 投入运行，风电场建设已从陆地向海上发展。全球风电新增 装机容量逐年上升，最近5年来平均年增长率达百分之30.世界风能理事会2008年2月6日确认，2007年全球新 增超过2万mw风力发电装置，与2006年同比增加百分31, 总装机容量达94112 mw,与2006年同比增加百分之27。 自从19

3、95年来全球累计装机容量情况如1.1图所示。按照 总装机容量排序，排在前面的国家一次是：德国22.3gw, 美国16.8gw,西班牙15.1gw,印度8gw和中国6.1gw。 其中美国，中国和西班牙2007年新增份额最大。世界上风 力风力发电能力超过1000兆瓦的国家达到了 13个。图11995-2007年全球风电累计装机容虽变化情况（单位：兆瓦）1000009000080000700006000050000400003000020000100000l;ig. i.i globa) installed capacity of wind power from 1995 to 2007 (unit

4、: mw)同步直驱式风力发电机：目前获得广泛应用的并网型风力发电系统多采用异步发电 机，但是效率不高。并且由于必须采用升速齿轮箱，系统的可 靠性不高。而采用永磁同步发电机的直驱式风力发电系统, 因其具有效率高、制造方便、控制效果好等优点，逐渐成为人 们研究的焦点。风力发电系统包括两个能量转换过程,即风力 机将风能转换为机械能和发电机将机械能转换为电能。基于 发电机转子磁场定向的机侧变流器矢量控制方法，实现了最 大风能捕获,提高了发电机的效率。风力发电的特点：由于风能的特殊性，与常规的水火电系统相比，风电系 统具有很大的差别，主要表现在四个方面：1 风能的随机性：风速随着大气的气温，气压，温度，

5、干度，太阳及月 亮的活动和风电场地地形地貌等因素的不同而不同，是随机 和不可控的，这样作用在风力机叶片上的风能也就是随机的 和不可控的。2风力机转动惯量大风能密度分布相对比较低，而为了尽可能捕获比较多 的风能，风力机转动的叶片直径必须做的很大，典型的商业 化中大型风力发电机组转动叶片直径大概在20m到60m之 间。而因此也导致风力机具有较大的转动。3. 风力机和发电机之间的柔性连接为了有效转换风能，风力机转子由于受到风能转换效 率（理论极限值是0.59）的限制，叶尖速率比不可能很大。4. 异步电动机参考文献1 王伟.同步风力发电机的稳态模型及其并网问题研究d.北京：北京交通大学，20082 马威.基于永磁同步发电机的直驱式风电系统建模与仿真d.兰州：兰州理工大学，20103 沈旭珍.永磁直驱风力发电系统的并网运行控制策略研究d.保定：华北电力大学，20114 vector contro