摘要：随着新型能源产业的迅猛发展，风力发电已然成为各国能源开采以及发展的重要方式之一。在各种各样新型能源的不断发展中，风能以其自身非常大的优势独树一帜，几乎各个国家都在飞速地发展风能。目前为止大多数风力发电系统使用的都是具有齿轮箱的双馈发电机，与此相比较，本文所讨论的直驱式永磁同步电机风力发电系统是将风力机与发电机直接相连，这减小了系统内部机械损耗和设备的不稳定性，提高了实用性和可靠性。并且直驱式永磁同步电机风力发电系统具有结构简单，转换效率高，控制灵活等优点，在风力发电系统中也越来越受欢迎。

文章首先报告了永磁同步电机风力发电系统的发展现状以及对发展趋势做出叙述。并对永磁同步电机风力发电系统在社会中的价值做出调查。

其次分析了风力机的基本特性和最大功率跟踪的控制策略，为后续实验打下基础。利用三相PWM变换器来实现发电系统的拓扑结构，分析PWM变换器的控制策略以及幅相控制的基本原理，从而提高系统的运行效率。

最后，运用Matlab语言设计和验证系统，建立永磁同步发电机组的仿真模型，完成仿真验证，实现直驱式永磁同步电机风力发电系统柔性并网控制，并对永磁同步电机风力发电系统的控制策略进行研究，得出结论。

关键词：永磁同步电机;PWM;柔性并网控制；最大功率跟踪；仿真模型

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章 绪论 ..    .1

1.1选题背景.   1

   1.1.1我国风力发电发展趋势. .2

   1.1.2全球风力发电发展趋势...2

      1.1.3 结论 .... 3

   1.2 风力发电系统的类型3

        1.2.1多极驱动风力发电系统 3

      1.2.2半直接驱动风力发电系统. ...3

      1.2.3直接驱动风力发电系统.  4

1.3永磁发电技术的发展现状及趋势.4

1.4选题意义. 5

第二章 PMSG结构和原理........7

2.1结构和原理...7

2.2风力发电机的数学模型...   7

2.2.1风力发电机的工作原理.....7

2.2.2风力发电机的工作特性.9

2.2.3最大功率跟踪的策略研究...11

2.3小结... ....12

第三章 三相PWM变换器的研究13

3.1 三相PWM变换器的基本模型.. 12

3.2 三相PWM变换器的控制策略研究. 14

3.2.1基于负载电流的控制策略 ..14

3.2.2传统控制策略...14

3.3幅相控制的基本原理...16

3.4小结18

第四章  PMSG的控制策略研究  19

4.1 PMSG的数学模型... 20

4.2 PMSG的控制策略研究...21

第五章 永磁同步电机风力发电系统的MATLAB仿真....23

   5.1小结....25

第六章 总结与展望.....26

参考文献 .27

致谢 .28