有太阳能地热能水能风能生物能和潮汐能。从能源技术和资源蕴藏量进行分析，适用于大规模发电的可再生清洁能源主要有太阳能风能水能生物能海洋能等。这些能源的资源潜力非常大并且可以得到永续利用，因此基本不存在面临资源枯竭的问题，同时这些清洁能源循环再用,环境污染比较低。因此，考虑到这些可再生能源的可持续利用性和清洁性,人们把更多的注意力放在这方面，并且在技术方面也得到了飞跃式发展。另外，核能清洁煤等可再生能源均属于可持续能源，为响应国家科学发展观规划，实现可持续发展能源战略，显著提高能源的利用率也是个非常重要的方面。在众多新兴的新能源发电技术中，风力发电明显是技术最成熟，而且最具备大规模开发利用，十分具备发展前景的种发电方式。另外，风力发电在改善自然生态环境，优化地区性能源结构，促进区域性经济可持续跨越发展等方面具有非常显著的优势，世界各国都加大风力发电的资金和技术投入。世界上的风能资源储备含量极其丰富，根据科学家预测，预计到年，世界总的电力需求总量约为万亿千瓦时，而在那个时候只要可以成功利用左右的风力资源，就可以满足世界定范围内的基本电力需要。随着风力发电中并网技术的快速不断发展，风力发电成本正在迅速减少。按照美国可再生能源实验室的调查研讨数据统计，在年的期间内，风力发电以左右的成本呈现快速下降的趋势，其下降速度远超于其他同类别的可在生能源。到年底，世界总的风且时，滤波器滤波效果和滤波电感体积都较为适中。通常情况下，应限制滤波器电容的无功功率为额定功率的之内，可得到电容的取值范围为在上式中，为三相逆变器的输出功率，为输出电压基波频率，为输出相电压。取，，求得电容值为，此时滤波器电容的无功功率满足式。滤波器的电感电流纹波值为在上式中,为幵关频率。通常取纹波电流为额定相电流的，本文中取纹波电流为的额定相电流，根据式可求得。取，可得。滤波器中存在电感和电容，网侧逆变器输出特定次谐波电流可能使产生谐振，影响系统的稳定性。滤波器的谐振频率为大量经验数据表明,滤波器固有的谐振频率应该满足式中，为逆变器输出基波频率，为滤波器谐振频率，为开关频率。根据式可得滤波器的谐振频率为，满足式的要求。因此，滤波器的设计是合理的。直驱式风电系统变流器仿真实验为了验证上述直驱式风电并网变流器理论参数和硬件的选取设计的是否符合基本要求，因此利用平台进行仿真实验，对直驱式风力发电并网变流器的系统参数进行定程度的验证。仿真结束后，对仿真结果进行整理分析，从而得出定的结论。风电并网变流器系统的仿真实验根据风力发电中直驱式风电并网变流器理论参数和硬件设计，结合其余部件的工作原理，利用仿真平台进行系统仿真实验，建立风电并网变流器系统，系统图如下图所示。图风电并网变流器系统在上述系统图中，可设置变流器的系统参数为主电路发电机机侧的相电压峰值取值，三相单管整流器的升压电感取值，直流母线侧电容取值，直流母线侧电压取值，直流母线负荷阻抗，在并网电感中分别取值三相电网相电压为取值控制参数在参数自适应模糊控制器中，取用模块，假定初始值分别为比例系数，积分系数，微分系数发生器产生频率值为幅值在变化的等腰三角波。假定在风电并网逆变器中，功率解耦控制器的参数分别取值为功率环的控制器输出幅值变化为电压环的控制器取值输出幅值在内进行变化，正弦脉宽调制所产生模块输出频率。仿真过程可简单概括为在并网前阶段，风力发电并网变流器的三相单管整流器工作在带负载状态下，并网断路器处于断开状态。在时刻，将并网断路器立即合上，风电并网变流器将开始并网在时刻，是的并网变流器的输出功率为此时直流母线负载将处在断开状态，在这种情况下，风电并网变流器便开始向系统电网输送电能。在并网前状态下，风电并网变流器网侧逆变器的输出相电压如下图所示。由图可以得出，网侧逆变器的输出电压和电网电压大体致，保持频率相位相同。并网前变流器输出的相电压中，幅值大小约为为，并含有少量谐波分量，此时可以认为，并网变流器的工作状态基本满足并网条件。图并网过程中并网变流器输出的相电压当并网段时间后，处于基本稳定状态时，将直流母线上的负载断开，使得相的有功功率输出大小为，无功功率大小为，风电并网变流器的网侧逆变器输出相电压与和电网的相电压比较如图所示。由图可得出，网侧逆变器输出的相电压幅值稍大于电网相电压幅值，而且相位略有超前。网侧逆变器输出的相电压幅值约为，谐波含量相对较低。此时，电能可以经过网侧逆变器将风机发的电能输送到电网。图,时变流器输出与电网相电压比较风电并网变流器的系统的功率输出结果可由图进行表示。分析图可得出，在并网前时刻，网侧逆变器输出的有功功率和无功功率大致相等，其值都为零，机侧整流器输出的能量被负载消耗掉在并网瞬间，因为电网电压高于逆变器输出电压的的缘故，能量将会出现电网流向风电变流器的现象。伴随着网侧逆变器的功率环控制调节作用，在的时间内把能量调整到规定值，网侧逆变器将会和电网无功率进行交换，机侧整流器所输入的电能质量通过负载消耗，避免了风电机组在并网前在很长的时间内向变流器提供能量的情况，倘若出现这种情况，直流母线电压将会发生显著升高在并网工作于稳定状态时，根据给定网侧逆变器的输出单相有功功率和无功功率分别为，由图中波形可知，风电变流器输出在的时间内和逆变器的输出功率样。图风力并网变流器功率输出风电并网变流器的直流母线侧电压如图所示。由图可知，在并网刚开始情况下由于负载还在工作，网侧输出的有功功率和无功功率值都为零，这样可以认为机侧整流器负荷基本保持不变。因此，直流母线侧电压在并网初始状态将保持不变，大小约为。在时，令网侧逆变器的输出有功功率保持不变，同时使直流母线的负载处于断开状态，而机侧整流器的负载情况将会发生较大变化，在这个时候，直流母线侧电压会比较小的扰动情况。在参数自适应模糊控制器的调节下，直流母线侧电压会在的时间内达到的要求。图风电并网变流器直流母线电压仿真实验结果分析由仿真实验结果分析，变流器系统基本满足风力发电并网系统的要求，相对机侧，采用不可控整流电路方案产生的谐波要小的多，还需设计个较小容量的滤波器即可达到滤除谐波的需要。另外，机侧整流器对发电机的影响较小，可以延长发电机的使用寿命。参考文献周天佑双馈风力发电系统网侧变流器的控制及仿真电气开关，郭飞，姚兴佳双馈风力发电并网系统网侧变流器的控制策略研究沈阳工业大学，战亮宇双馈风力发电系统变流器控制的相关研究北京交通大学，邵文昌风力发电网侧变流器控制策略研究合肥工业大学，叶宣甫风力发电并网变流器的研究与设计中南大学魏伟风力发电及相关技术综述微电机，魏超浅谈风力发电技术发展现状及趋势科技创新与应用，张强风力发电并网变流器工程问题研究合肥工业大学,佚名风力发电并网对电网系统的影响分析电源工业佚名风力发电并网对电网系统的影响分析绿色节能行业资讯应用网，黄继涛风力发电变流器的发展趋势探索科技创新与应用，郭建军直驱式风力发电并网变流器设计及其控制策略研究中南大学，马先芹直驱风电系统双变流器无源混合控制电机与控制应用马先芹直驱风电系统双变流器非线性控制策略电力系统及其自动化学报,应伟航双馈风力发电机开发上海大中型电机,张喜茂直驱风力发电变流器及控制研究西南交通大学，周维来基于双控制永磁直驱风电变流器的研究变频器世界，姚骏风电并网用全功率变流器谐波电流抑制研究中国电机工程学报，致谢时光匆匆，流水无痕，四年的大学时光转眼之间就要结束。回首过去，学习的充实与迷茫生活的欢乐与失落仿佛发生在昨天。即将步入社会，校园生活让人留恋和怀念，如果可以重来，真希望大学生活可以更充实些。但是，大学期间遇到的每个人每件事都教会我很多，感谢他们的出现给我的人生带来了诸多的美好。首先，感谢我的导师李有安老师，让我在开始做设计遇到困难时，所给予的帮助和指导，重新给我审视论文题目，得以使论文顺利完成。李有安老师授课方法独特治学严谨学识渊博待人和善，除了给予我学业上的悉心指导外，也教会我很多书本之外更为重要的为人处世的道理，我唯有通过今天不懈的努力，用更加优异的成绩来报答师恩。与此同时，也感谢电气专业所有老师，以及所有任课老师辅导员老师在大学期间给予的指导和帮助，和同学学生会兄弟姐妹的相互理解和支持。感谢你们给了我丰富多彩的大学生活，感谢你们带来的生活中的快乐，青春不散场，友谊共长存。感谢父母给予的支持，谢谢你们所付出的切，我会加倍努力，用更加优秀的表现回报你们。最后，对大学期间遇到的每个人表示感谢，对审阅论文和检评答辩的老师们致以最诚挚的感谢，祝福每个人的明天会更好。张磊年月日毕业论文风力发电并网控制的变流器研究设计院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化班届次届学生姓名授二〇五年六月五日装订线目录摘要引言课题背景及意义风力发电并网技术交流异步发电机形式交流同步发电机形式交流双馈发电机形式风电并网时对电网运行所产生的影响对电力电量平衡的影响对电网潮流的影响对电能质量的影响对电压及功率的影响风力发电变流器的发展概述变流器控制技术发展变流器散热技术发展风力发电变流器发展趋势风电变流器的基本原理和数学模型直驱式风电并网变流器拓扑结构分类直驱式风电并网变流器系统特点双馈式风力发电机基本原理双馈变流器的工作原理直驱式风电并网控制的变流器设计风电变流器系统的要求风电变流系统相关参数设计主电路的设计直流母线电压的选取机侧整流器电感的选取机侧整流器二极管的选取直流母线侧滤波电容的选取机侧整流器和网侧逆变器的选取输出滤波器的设计直驱式风电系统变流器仿真实验风电并网变流器系统的仿真实验仿真实验结果分析参考文献致谢风力发电并网控制的变流器研究设计张磊山东农业大学机械与电子工程学院泰安摘要随着当今社会经济的发展，对电能的需求量日益增加，可再生新能源也越来越成为人们的新宠儿。风能作为种可再生重要的清洁新能源也渐渐引起人们的青睐和重视，已逐渐成为可再生能源的开发利用国家面对能源危机的共同选择，经过近些年的飞速发展，已逐渐成为我国三大能源之，风力发电技术也随之获得迅猛发展，并日臻成熟。在风力发电技术领域，尤其是并网控制方面，变流器是系统并网最重要的部件之，因此对它的研究显得更加重