3。4。2  变风速下风电机组的仿真结果…………………………………………………… 27

3。5  本章小结…………………………………………………………………………… 28

结论 …………………………………………………………………………………… 29

致谢 …………………………………………………………………………………… 30

参考文献………………………………………………………………………………31

1  绪论

1。1  选题意义及背景

经济发展推动了能源需求的增长，同时，不断遭到破坏的自然生态环境却难以恢复。人们认识到，充分利用可再生能源，是在人与自然和谐相处的前提下，保证经济社会可持续发展的一条途径。

风能作为一种洁净无污染的可再生能源，具有可观的蕴藏量。据估计，全球可供人类开发利用的水能约为2×106MW，仅为风能的十分之一。而全球的风能储量约为2。74×109MW，只要利用风能总量的1%就可以满足目前人类的能源需要[1]。

目前，人类使用风能的主要途径是发电。风能比其他可再生能源更容易获得，在经济上的竞争力也更明显，因此风能市场得到蓬勃发展。对于一些岛屿、山区和高原地区，既没有足够的条件建造水电站，又缺乏矿石能源，交通也不够发达，但风力资源丰富，如果能充分利用风能，对当地人民的生产生活将大有裨益[2]。自2004年以来，全球风力发电发展迅速。预计在未来的20-25年内，全球风电机组装机总容量将以每年25%左右的速度持续递增[3]。随着科学技术的进步和人类对环保问题的日益重视，风力发电将完全拥有与燃煤发电在商业上一争高下的能力。

1。1。1  风能利用的历史

在五千多年前的古埃及，人们利用风帆出海航行，这是人类最早使用风能的记录。垂直轴形式的风力机出现于三千年前，用来碾米和提水。1888年，美国人安装了一台可以自动运行的风力机，这台风力机可以用来发电，功率仅为12KW，有144个风轮叶片，每个叶片的直径为17米 [4]。由于低转速风力机效率不高，丹麦人制造了叶片少、转速快的风力机，比前者的发电效率高得多。二战期间，丹麦安装了一批直流风力发电机为偏远海岛供电。这些机组只有两个或三个叶片，与柴油发电机相互配合补充，组成了风电-柴电互补系统。后来，交流异步发电机取代了这些直流发电机，这代表着着风电机组可以并入电网运行[5]。

1。1。2  国内外风电发展现状

1。1。3  风力发电机研究现状

1。1。4  永磁风力发电系统的研究概况

1。2  本文的主要工作

本文围绕直驱式风电机组的结构和工作原理进行研究，在此基础上完成风电机组模型、电力系统模型的建立，并进行参数设置和动态过程的仿真分析。

第一章概述了世界风电产业的发展现状，描述了现代风力发电机的主流类型及今后的发展趋势，并介绍了本次课题的研究背景及意义。