开关磁阻风力发电系统电压脉动抑制策略研究

"开关磁阻风力发电系统输出电压脉动抑制研究 (2011年)" 在风能发电领域，由于风速的波动性、间歇性和不规则性，风力发电系统的输出电能质量受到了严重影响。为了克服这些自然属性带来的问题，提高风力发电的稳定性，研究人员对开关磁阻风力发电系统（Switched Reluctance Generator, SRG）进行了深入研究，以减少输出电压的脉动。 开关磁阻发电机具有独特的双凸极结构，其工作原理基于磁阻最小化，即在磁场变化过程中，电流会流向磁阻最小的路径。这一特性使得SRG在设计上具有较高的灵活性和效率。在小功率变风速的风力发电系统中，选择了自励模式来设计SRG，这样可以有效地调整发电机的运行状态，以适应风速的变化。 论文中指出，SRG的工作特点是周期性的分时励磁和发电。在励磁阶段，电流用于建立磁场；在发电阶段，磁场的变化驱动电机产生电能。这种时间分割的工作模式是导致输出电压脉动的主要原因之一。因此，为了抑制电压脉动，需要对输出电压进行闭环控制，这通常涉及电压反馈调节器的设计与参数优化。 作者通过分析SRG的工作特性，提出了一种优化的输出电容滤波器设计方案。电容滤波器在电力电子系统中常用于平滑交流电压，减少纹波。通过精确选择电容值和控制系统参数，可以有效地减小输出电压的脉动，从而提升电能质量。 在MATLAB仿真环境下，作者进行了相关的实验验证。实验结果证明，选择合适的电压反馈调节器类型及其参数，结合输出电容滤波器的优化控制，能够显著改善开关磁阻风力发电系统的输出电压稳定性。这不仅有助于提高风能转化为电能的效率，还能确保电网接收的电能质量符合标准，对于风力发电系统的实用性和可靠性具有积极意义。 这篇2011年的研究论文探讨了开关磁阻风力发电系统输出电压脉动的抑制策略，通过理论分析、系统设计和仿真验证，为提高风力发电系统的电能质量提供了有效的解决方案。