摘要：风力发电技术是当今能源技术研究的一个重要方面，其目的是利用可再生能源改善能源结构，任务是尽可能是高效地将风能转化为电能。

直驱式风力发电系统有诸多显著优点，如鲁棒性好、能量损耗较低等。介绍了此种系统的结构：风力机、永磁同步发电机、三相不可控整流电路、升压斩波电路、三相电压型逆变器，以功率控制为目的对各部分分析建模，以便通过参数进行控制。主要研究了额定功率下的控制方式，对于最大功率跟踪，比较现存的方法优缺点，选取最优占空比直接计算的方法，并针对系统的功率设计了全风速下功率控制的方案。

通过MATLAB仿真，显示不同风速下风电系统的功率情况，通过分析各部分的输出波形，可以看出直驱式风力发电系统的风能转化效果与稳定性。

关键词：风力发电，直驱式，最大功率跟踪，发电效率

目 录

摘 要

Abstract

第一章  绪  论-1

1.1本课题研究的意义-1

1.2研究领域现状-2

1.3发展趋势-3

1.4 所做的主要工作-4

第二章  风力发电系统基本模块建模-5

2.1风速模型-5

2.2风力机模型-7

2.3永磁同步发电机模型-12

2.4机侧变换的数学模型-15

2.5全功率变流器-16

2.6电网侧变换侧数学模型-17

2.7 本章小结-19

第三章 风力发电控制系统设计-20

3.1 最大功率跟踪方法的基本原理-20

3.2 Boost电路最大功率控制算法-20

3.3最大功率跟踪方法-22

3.4 全风速运行下的控制策略-25

3.5 本章小结-26

第四章 系统的MATLAB模拟仿真-27

4.1 风速仿真-27

4.2 功率仿真-29

第五章 总结与展望-35

5.1工作总结-35

5.2 未来展望-35

致  谢-38

附  录-39