摘要：在风力发电系统，风力发电机将动能转换为电能时，由于不同时段和不同地区的特异性，风力及风速的变化很大，因而风力发电机输出的三相交流电的电压、电流和功率变化也很大，而且很频繁。直接并入电网会对电网造成冲击。因此，研究首要目标就是将风力发电机输出的随时变化不稳定的电压与电流，转化为输出电压相对更稳定的直流电，为下一步逆变器逆变或者给蓄电池充电做准备。

在实际应用的时候，我国电力资源较少的中西部地区，推广风力发电提水泵系统，在有效利用丰富的风能同时解决日常生活中的饮水问题。在系统中加入逆变器来组成电路结构。以此提高系统的运行效率和稳定性能。潜水泵三相电机采用变频调速以此实现电机转速根据风速变化实时调节。

本课题在研究小型风力发电系统的供电特点的基础上，针对水泵机组特性，研究适合该机组的调速方法、并设计装置实现优选的调速方法。

关键词：小型风力发电系统；逆变器；三相异步电动机；水泵机组；变频矢量调速

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-6

1.1课题研究目的与意义-6

1.2水泵机组调速方法国内外研究现状-7

1. 3小型风力发电机系统供电特点-9

1.4 本课题主要研究内容-10

第二章 风电驱动水泵机组调速系统结构分析-12

2.1系统的组成-12

2.2小型风力发电机特性分析-13

2.2.1风力机的特性原理-13

2.2.2永磁同步发电机的特性-15

2.3水泵运行特点分析-16

2.4三相异步电动机工作原理-17

第三章 水泵机组调压调速研究-19

3.1水泵机组通过逆变器实现调压调速-19

3.2普通电压型逆变器的特点-19

3.3准Z型逆变器工作原理-21

3.4提高逆变器对直流电压利用率的方法-22

第四章 水泵机组变频调速系统设计-25

4.1变频矢量调速控制在三相异步电动机上的应用-25

4.1.1基本框图-25

4.2基于准 Z 源逆变器的电动机控制-26

4.3准Z源逆变器阻抗网络设计-27

4.3.1选择电感-27

4.3.2选择电容-27

4.3.3选择二极管-27

第五章 风电驱动水泵机组变频调速仿真-28

5.1水泵调速系统的仿真参数设计-28

5.2风力发电机模型-28

5.3 SVPWM三电平逆变器-29

5.4 ACTR全比较动作控制寄存器-31

5.5 ApsiR定子磁链控制系统-31

5.6 ACMR电流励磁分量调节器-32

5.7三相异步电动机变频矢量调速模型-32

5.8仿真结果-34

第六章 总结与展望-35

一．工作总结-35

二．课题展望-36

致谢-37

参考文献-38