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利用功率电子变频器获取最大的风能策略 1 绪论 地球气候的运作就像一个巨大的加热引擎。世界各地的气候变化都受到了它的影响。但巨大的加热引擎却是充足风能的供应者。按照美国能源部报道：世界上的风能理论上能够满足超过15倍世界当前能源的需求。 1.1 变速风力发电机系统的基本组成 典型的变速风力发电系统如图1-1-1所示。 图1-1-1 典型变速风力发电机组 许多商业用途的 通过对图1-1-1的分析可知，图中虚线方框处为功率电子变换器。在本文中功率电子变换器也被称为逆变器。 1.2风力机性能 如一台风力机风轮的摩擦力被忽视的话,那么风力机的动力表达式就为等式(1.2.1)至等式(1.2.4)。在等式（1.2.1）中，是风力机风轮的机械转矩， （1.2.1） 。等式（1.2.4）中的代表的含义是风轮的最大旋转半径。而TSR最确切地含义是风轮桨叶速度与风速的比率。 图1-2-1 垂直轴风力机特征曲线 1.3风力发电机组及逆变器 1.5研究目的和方法 1.5.1目标 本文的研究目的是通过对变速风力发电系统的软硬件的调查、策划和实施来获取最大的能源策略。 的建模和仿真结果，且论证了逆变器布局创新的优势。在文中提及了我们研究小组建立的风机仿真系统用于论证最大能量获取算法的方法。 2 最大风能获取智能算法 2.1看法 2.1.1无风速测量的独立算法 风力机理论说明当尖速比保持在最佳值时风力机的转换效能才会最大。回顾第一章可知，尖速比控制方式的原理是直接监测和控制尖速比值。然而对于尖速比值的测量难度很大。特别是基于尖速比控制策略的执行相当复杂。而功率信号回馈是一种无须测量尖速比就能获取最大风能的控制方式。这主要是由于功率信号回馈控制方式依赖于风力机的特性。这就意味着在该控制初期和控制计划期间都要实时的获取风力机的特性 图2-1-1 最大功率算法信号流程图 Maximum Wind Energy Extraction Strategies Using Power Electronic Converters Chapter 1 Introduction The atmosphere of the Earth works like a huge heat engine. The air in tropical area arises and the air from the polar area fills its place. This huge heat engine is an abundant wind energy supplier. According to the U.S. Department of Energy, the worlds winds could theoretically supply more than 15 times current world energy demand. Compared to fossil fuel and nuclear electrical power generation, wind energ