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    11

    2.4  永磁同步发电机的数学模型 12

    2.5  本章小结 14

    3    直驱式同步发电机的控制策略 15

    3.1  控制目标 15

    3.2  矢量控制模块原理 15

    3.3  最大输出功率调节 17

    3.4  风力机变桨距控制原理 20

    3.5  转速控制 21

    3.6  坐标变换 22

    3.7  电流滞环控制模块 23

    3.8  本章小结 24

    4    基于MATLAB/Simulink环境下的仿真研究 25

    4.1  风速的模拟 25

    4.2  风力机仿真模型 27

    4.3  变桨距执行机构仿真模型 29

    4.4  永磁同步发电机的仿真模型 30

    4.5  控制模块仿真模型 31

    4.6  系统仿真 31

    4.5  本章小结 34

    5    结论与展望 35

    致谢 37

    参考文献 38

    1  绪论

    1.1  选题意义

        随着世界经济的不断发展和科学技术水平的不断提高，人类的生活水平也随之提高。经济发展、科学进步、人们生活水平的提高，都需要能源的大力支持，这也导致全球能源消耗的快速增长。根据相关数据显示，到2020年全球的能源消耗将再增长50%～100%。由此可以看出，能源的消耗造成的气体对地球的温室效应的影响也在不断扩大，为人类带来严重后果。

    针对这一现象，人们也陷入了深思：如何才能建立一个可持续发展的社会环境？因此，节约能源也成为了各国关注的话题。人们逐步将眼光转向了清洁发电的方法。论文网

    在清洁发电的方法中，风力发电无论从技术层面，还是实际操作方面，都是最成熟的发电方法之一。相对于消耗煤炭和石油的老旧方式，风力发电既不消耗任何能源，又能减排二氧化碳等污染物，净化空气。同时，风力发电在新能源领域中，不仅可以调整电力工业结构，也是极具商业开发规模的发电方式。因此，许多国家已将风电发展作为国家可持续发展的重头戏[7]。

    风能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，在地球上的蕴藏量十分丰富，具有广阔的应用前景。风力发电是近期内技术成熟、具有大规模发展潜力的可再生能源技术，在远期有可能成为世界重要的替代能源。发展可再生能源是当今世界一个共同的趋势，欧盟各国开始立法提出了 2020 年和 2050 年不同阶段的可再生能源发展目标，同时跟进的有澳大利亚、日本、加拿大等发达国家，甚至还有印度、巴西、泰国等发展中国家。风电是可再生能源技术中最成熟的一种，对于应对那些传统能源有关的迫在眉睫的环境和社会影响，风力发电是个切实可行、立竿见影的解决方案[9]。

    1.2 风电控制技术发展的国内外现状

    1.2.1 国外风电控制技术的现状和发展趋势

    1.2.2 中国风电的研究现状及发展趋势

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