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3.2.3网侧变换器的控制 23
3.3转子侧变换器的控制 25
3.3.1DFIG常用的矢量控制技术 25
3.4本章小结 27
4.变速恒频双馈风力发电系统的仿真验证 28
4.1网侧变换器的模型与仿真 28
4.1.1矢量控制技术 28
4.1.2 SVPWM的实现 29
4.1.3SVPWM的仿真模型 30
4.1.4网侧变流器的仿真模型 31
4.1.5网侧变流器的仿真结果分析 31
4.2转子侧变换器的模型 34
4.3本章小结 34
结论 35
参考文献 36
致谢 41
变速恒频（VSCF）风力发电系统的自适应控制方法研究1.1选题背景及意义
能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础,对社会、经济发展和物质文化生活水平极为重要。过去建立在煤炭、石油、天然气等不可再生能源基础上的能源体系推动了人类社会发展的同时,也给人类社会带来了严重的后果,譬如资源日益枯竭,环境不断恶化,由能源争夺引起的国与国之间、地区之间的政治经济纠纷,甚至冲突和战争。因此,人类必须寻求一种清洁、安全、可靠的可持续能源系统。这样,可再生的、储量丰富的、无污染和无公害的各种可再生的新能源就逐渐成为正在趋于枯竭的、非再生的、有污染和有公害的不可再生能源的替代品。
不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视,还是从为世界多亿无电、缺能人口和特殊用途解决现实的能源供应问题出发,发展新能源与可再生能源将有重大战略意义。
（1）新能源与可再生能源是人类社会未来能源的基石,是目前大量燃用的化石能源的替代能源。在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是不可再生的石油、天然气和煤炭等化石能源。在1997年的世界一次能源消费构成中,石油占39.9%,天然气占23.2%,煤占27%,三者合计高达90.1%,随着经济的发展、人口的增加以及社会生活水平的提高,预计未来世界能源消费量将以每年的速度增长。根据目前国际上通行的能源预测方法,石油资源将在40年内枯竭,天燃气资源将在60年内用光,煤炭资源也只能使用220年。所以人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源,而新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。
（2）新能源和可再生能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。化石能源的大量开发利用是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时,保护好人类赖以生存的地球的生态与环境,己经成为一个全球性的重大问题。目前,世界各国都在纷纷采取提高能源效率和改善能源结构的措施,以解决这一与能源消费相关的重大环境问题。这就是所谓的能源效率革命和清洁能源革命,也就是我们所说的节约能源和发展新能源和可再生能源。
（3）新能源与可再生能源是不发达国家20多亿无电、缺能人口和特殊用途解决供电、用能问题的现实能源。
风能作为太阳能的一种转化形式,是一种不产生任何污染物排放的可再生的自然资源。风能的开发利用己有数千年历史。在蒸气机发明以前,风能就曾作为重要的动力,用于船舶航行、提水饮用和灌溉、排水造田、磨面和锯木等。在几千年前,埃及的风帆船就在尼罗河上航行。中国是最早使用帆船和风车的国家之一,至少在三千年前的商代就出现了帆船。受化石能源资源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动,自20世纪70年代中期以来,世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。特别是自20世纪90年代初以来,现代风能最主要的利用形式--风力发电的发展十分迅速,世界风电机装机容量的年平均增长率超过了30%,从1993年的216万kW上升到2003年的4030万kW。欧洲风能协会预计,欧洲年风力发电装机容量将超过1亿kW,占欧洲总发电量的20%。随着风力资源开发的进展,世界风电机的装机容量到2020年预计会达到12.45亿kW,发电量占世界电力消费量的12%。因此,风能将是世纪最有发展前景的绿色能源,是人类社会经济可持续发展的主要新动力源。把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风电是最具竞争力、最有发展前景的一项可再生能源技术,21世纪将会在能源供应中发挥越来越重要的作用,研究风力发电技术将会对我国大型风力发电机组国产化及推动我国风力发电事业的不断发展有着重要意义。