永磁同步发电机直驱风电系统建模与仿真研究

"马威的硕士学位论文探讨了基于永磁同步发电机的直驱式风电系统建模与仿真技术，主要关注风能转化为电能的过程和系统的控制策略。论文详细介绍了风力发电系统的能量转换过程，包括风力机将风能转化为机械能，然后由永磁同步发电机将机械能转化为电能。作者建立了一系列数学模型，包括风速模型、风力机模型、永磁同步发电机模型和电能转换模块模型，并在MATLAB/Simulink环境中实现了仿真。" 永磁同步发电机（PMSG）直驱风力发电系统因其高效、简单构造和优良的控制性能，在风电领域中日益受到重视。马威的研究中，他提出了一种基于发电机转子磁场定向的机侧变流器矢量控制方法，旨在最大化风能捕获效率，提升发电机的工作效能。同时，他还深入研究了无位置传感器算法，以解决位置传感器带来的额外转动惯量、系统抗干扰能力下降和可靠性问题。 在控制系统方面，针对网侧逆变器，马威采用了直流电压环和无功电流内环的双闭环控制策略。这一策略确保了直流电能被转换为与电网同步的交流电，保持直流侧电压稳定，并能够根据电网需求进行无功功率交换，提升了系统的并网性能。 MATLAB/Simulink作为强大的仿真工具，虽然内置了多种传统电机模型，但并未直接支持永磁直驱风电机组的仿真。因此，马威构建了适用于永磁同步发电机的通用模块，并进行封装，为这类系统的仿真研究提供了一个便捷且可靠的平台。 这项研究不仅深化了我们对永磁直驱风电系统建模和控制的理解，也为开发具有自主知识产权的新型永磁直驱风电机组奠定了理论和技术基础。关键词涵盖了永磁同步发电机、直驱式风电系统、数学模型和建模仿真，表明了研究的主要方向和技术要点。