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带风力机及最大功率跟踪的直驱永磁发电系统仿真

风力发电机是将风能转换为能,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。所以对风力发电系统进行Simulink进行仿真具有重要意义。

一、直驱永磁风力发电系统模型

直驱永磁风力发电系统由风轮机、直驱永磁同步发电机(PMSG)、双PWM变换器等部分构成。结构如下图所示


二、仿真模型


系统总体模型


风力控制模型


电机侧控制模型


电网侧控制模型


三、仿真结果

直流母线电压波形


从上图可以看出无论系统风力多少输出的直流母线电压基本稳定在给定的800V,验证系统正确性。

整流侧并网电流


风力近年来,随着能源危机和环境污染日趋严重,迫切需要寻找更加清洁、可持续的新能源来取代传统的化石能源。相比之下,风能作为一种用之不竭的可再生清洁能源,在未来的能源结构中占有越来越重要的地位,风力发电技术亦成为各国研究的热点,从上分析可得搭建该模型的正确性及有效性,具有一定借鉴性


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