1. 研究目的与意义
随着全球能源危机和环境污染的加剧，风能、光伏发电等可再生清洁能源己经日益引起人们的广泛关注。然而，就大功率并网和技术成本而言，风力发电无疑是目前技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。伴随着风力发电机组容量的不断增大，提高运行效率、最大程度的利用风能已经成为风力发电技术研究的重要内容。国内在双馈风电技术仿真技术已经有大量研究成果，但大多数都是离线分析软件，研究结果与实际情况存在较大误差。随着电力电子变流技术的发展，永磁直驱风力发电系统常采用交直交的接入方式，即先把发电机输出的交流电变成直流，然后再逆变成工频交流电接入用户或电网。目前，对整流电路及其控制策略的研究已成为一个热点问题。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键问题于在变流器并联运行系统中须引入有效的负载分配控制策略或环流抑制策略，其中并联变流器的调制量要时刻保持一致，这是并联运行系统可靠运行关键所在。在变流器并联运行系统中必须引入有功、无功功率解耦控制、功率因数可调的变流系统控制策略，实现最大风能捕获的功能。在直驱型风力发电机控制中，速度传感器会引起成本增加、可靠性降低等问题，所以必须引入精确估计发电机转子位置和速度的算法，实现基于无速度传感器电机矢量控制。由于整流系统呈非线性，因此在设计中很难确定主电路及控制器参数，一种比较理想的解决方法是借助仿真软件预先建立一个可行的仿真实验平台。
3. 国内外研究现状（文献综述）
由于PWM整流器实现了网侧电流正弦化且运行于单位功率因数，甚至能量可双向传输，因而真正实现了绿色电能变换。由于PWM整流器网侧呈现出受控电流源特性，因而这一特性使PWM整流器及其控制技术获得进一步的发展和拓宽，并取得了更为广泛和更为重要的应用，如静止无功补偿(SVG)、有源电力滤波(APF)、统一潮流控制(UFFC ) ,超导储能(SMES),高压直流输电(HVDC)、电气传动(ED)、新型UPS以及太阳能、风能等可再生能源的并网发电等[1-6]。PWM整流技术具有功率因数可调、谐波电流小的突出优点，它成功地克服了晶闸管可控整流器的缺点[2-3]。并且已在高压直流输电、电力传动系统、电力系统补偿装置中应用。
就PWM整流器拓扑结构而言，可分为电流型和电压型两大类[4-6]。这主要是因为电压型、电流型PWM整流器，无论是在主电路结构、PWM信号发生以及控制策略等方面均有各自的特点，并且两者间存在电路上的对偶性。其他分类方法就主电路拓扑结构而言，均一般的电压型PWM整流器为Boost型变换器，正常工作时，其直流侧电压须高于交流侧电压峰值。多电平拓扑结构的PWM整流器主要应用于高压大容场合。而对大电流应用场合，常采用变流器组合拓扑结构，即将独立的电流型PWM整流器进行并联组合。与普通并联不同的是，每个并联的PWM整流器中的PWM信号发生采用移相PWM控制技术，从而以较低的开关频率获得了等效的高开关频率控制，即在降低功率损耗的同时，有效地提高了PWM整流器的电流、电压波形品质。对于整流器的控制策略，除了PWM整流之外，还有SPWM,SVPWM整流[1]根据SVPWM调制的基本原理，可以在PSCAD/EMTDC实现其控制的目的的是在个采样周期内利用基本电压矢量组合得到一个给定的参考电压矢量[6].。
风力机原则上可以配备任意类型的三相发电机。几种可用于风力机的一般发电机类型有:感应发电机：它包括鼠笼型感应发电机（SCIG）；绕线式转子型感应发电机(WRIG)；双馈感应发电机(DFIG)。同步发电机：包括绕线转子型发电机(WRSG )；永磁发电机((PMSG)。感应发电机是风力机中使用的最普遍的发电机。它的优点是坚固耐用、机械简单、产品系列全和价格低。主要的缺点是定子需要无功励磁电流。感应发电机不含永磁体，不是自励的，因此必须从其他电源获得励磁电流并消耗无功功率。无功功率可以由电网或电力电子系统提供。风力发电机的并网发电，传统上常采用同步或异步发电机并网发电系统[7-9]。同步发电系统需一套结构复杂的调速机构以稳定发电机转子转速；而异步发电系统在发电的同时，需向电网吸取无功、或由自备电容器提供无功电能，并且发电机转速变化范围较小。若采用交一直一交型风力发电机并网发电系统，就能较好地克服同步、异步发电系统的不足。为了尽可能提高风能利用率，近年来，人们还广泛研究了风能的最大功率跟踪控制[7-9]。最常见的几种最大风能捕获方法，即叶尖速比控制、功率信号反馈控制和爬山搜索算法控制。
4. 研究方案
控制系统通过调节电机运行的频率实现最大风能捕获和变速恒频运行要求，在风力发电机组额定功率以下，跟踪最佳功率。通过独立调节发电机的有功功率和无功功率，调节功率因数，使发电机和变流器的运行效率达到最高，无功损耗和系统容量大幅降低。利用计算机仿真软件Matlab/Simulink建立风力发电机组变流系统，并对变流系统的有功、无功功率独立控制和瞬时零序环流反馈均流控制策略进行仿真。
5. 工作计划
第1周：查阅和研读大量中英文资料,英文资料的翻译 ；
第2周： 开题报告；
第3周： 完成开题报告；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
