法国 10358 2。4 法国 1073 1。7

意大利 8958 2。1 英国 975 1。5

巴西 8715 2。0 土耳其 956 1。5

中国国土面积位于世界第三位，地域辽阔，拥有非常充裕的风力资源。根据有关数据统计，我国陆疆线长达2万多千米，经济上可开发的陆地风能资源约为253GW；海岸线总长1。8万多千米，可利用的海洋风能资源约为750GW，为陆地的3倍[9]。我国风力发电事业起源于上世纪中期，产业发展的前期进程较为缓慢。但自2005年《可再生能源法》颁布后，我国的风电产业在政策的鼓励下发展迅速。近两年我国风电机组装机总容量均是世界第一，可以说经过多年的快速增长后，中国风电市场已经进入了一个相对平稳的发展阶段[10]。

江苏省地处我国东南沿海，海岸线长954公里，风力资源在东部沿海的30公里范围内较为丰富[11]。由于受地表粗糙度的影响小，该地区风速较大，极具开发价值。据估算，江苏省陆上风能资源可开发量约为238万KW，浅海和海上风电场可开发量更大，是名副其实的“风电宝地”[12]。

3  风力发电机研究现状

风力发电系统由风力机、发电机、变压器等主要元件，以及齿轮箱、功率变换器等可选部件构成[13]。其中，风力发电机是整个系统的核心部件，作用是实现风能到电能的转换。它不但直接决定了产生的电能质量，影响机组的整体效率，更对整个风电系统的结构与性能有重要影响。

结合风力发电系统建设周期较短、可靠性高、装机规模灵活等特点，风力发电机应该具备以下性能：能将风能转化成为质量较好的恒频恒压的类正弦交流电；能实现机电能量之间高效率的转换，以降低发电成本[14]；能与电网等其他发电装置稳定可靠地联合运行，提供高质量的稳定的电能。早年，风力发电机有直流发电机、笼型异步发电机等，随着风力发电整体技术的进步发展，逐步发展出如今的双馈型异步发电机和直驱式永磁同步发电机等。同时，发电机技术的发展，又大大推动了风力发电整体技术的更新换代[15]。比如说，变速恒频的风力发电技术之所以能成为当前风力发电系统的主力军，主要是得益于双馈异步发电机及其控制技术的发展成熟。因此，发电机与风电系统可以说是相辅相成，相得益彰[16]。随着整个风电机组的容量节节攀升，不断得到突破，各种新型风力发电机也日新月异。可以预见，单机容量大型化、直驱化、无刷化和永磁化将是未来风力发电机的发展方向[17]。

4  永磁风力发电系统的研究概况

发电机中齿轮箱的存在会增大发电系统的运行成本，降低发电系统的可靠性，且造成比较严重的噪声污染。笼型异步发电机和双馈型异步发电机便是这类发电机的典型代表。其中，双馈型异步发电机还存在碳刷和滑环，使得这些缺点更加明显。尤其是随着生产生活的需要和技术水平的进步，发电机的单机容量会持续增大，这些问题将会越来越突出。因此，发电机的直驱化和无刷化逐渐成为研究的主要方向。直驱式永磁同步发电机（Directly Permanent Magnet Synchronous Generator，D-PMSG）因其变速运行、变桨距调节、低转速、高效率、高功率因数已成为研究开发的热点之一[18]。D-PMSG采用永磁体励磁，消除了励磁损耗，提高了发电效率，做到了发电机无刷化。传统发电机运行时建立磁场，需要从电网吸收无功功率，而D-PMSG则不需要，这使得电网的功率因数得到改善。在这样的系统中，风力机直接驱动发电机，中间不需要齿轮箱的连接，减少了摩擦损耗，从而提高了效率。这也使得整个系统可靠性更高，减少设备的维护需要，同时也大大减少了噪声污染[19]。图1。2为直驱式永磁同步发电系统的结构图。