高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算_祝令帅

高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算介绍高速永磁同步风力发电机是一种高性能、高效率的风力发电机，通常用于海上风电场和高山风电场等场所。

其电磁设计与计算是实现高效率、高稳定性的关键步骤。

本文将介绍高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算方法。

风力发电机电磁设计与计算基本原理风能转换为机械能后，经过发电机转化为电能。

发电机的核心部分是转子和定子，其中转子为永磁体，定子为绕组。

当风力推动转子旋转时，旋转的永磁体会在定子绕组中诱发电流，由此产生电能输出。

因此，风力发电机的电磁设计主要涉及到定子绕组和永磁体的设计和计算。

定子绕组设计与计算定子绕组是风力发电机的核心组成部分之一，其主要作用是产生电流。

定子绕组设计的主要目标是提高电流产生的效率和稳定性。

定子绕组设计过程中需要考虑的主要因素包括导线材料、导线形状、绕组方式和绕组数量等。

在定子绕组设计中，需要先确定绕组的参数，包括匝数和线径。

匝数可以根据发电机的输出功率和电压等因素进行计算，一般需要根据实际情况进行调整。

线径可以根据匝数和电流大小计算得出。

绕组数量的选择主要取决于发电机的输出功率和空间限制等因素。

一般而言，绕组数量越多，输出电流的稳定性越高。

绕组方式的选择包括纵向绕组和横向绕组等多种方式，需要根据具体情况进行选择。

永磁体设计与计算永磁体是风力发电机转子的核心组成部分，其主要作用是提供转子磁场。

永磁体的设计和计算主要涉及到永磁体材料的选择和永磁体形状的优化。

在永磁体材料选择方面，需要考虑到饱和磁化强度、矫顽力、铁磁导率和温度系数等因素。

常用的永磁体材料包括NdFeB、SmCo等。

在永磁体形状优化方面，需要通过数学模型进行优化，使得永磁体的磁场分布均匀，从而提高风力发电机的效率和稳定性。

常用的永磁体形状包括弧形、长方形等。

结论高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算是实现高效率、高稳定性的关键步骤。

在定子绕组和永磁体的设计方面，需要充分考虑到空间限制和机械性能等因素，并通过数学模型的优化实现发电机的高效率和稳定性。

永磁同步风力发电机的设计概述永磁同步风力发电机是一种高效能、可靠性好、实用性强的风力发电机，是利用风能转化成电能的主要设备之一。

与传统的异步发电机相比，它具有转速高、功率密度大、体积小、结构简单等优点。

工作原理永磁同步风力发电机的工作原理与其他同步发电机基本相同，即利用永磁体和转子产生磁力线，通过定子线圈和电源之间的相互作用将机械能转换为电能。

具体来说，当转子转动时，永磁体和转子之间的磁场产生旋转磁流，切割了定子线圈上的导体，从而产生感应电动势，使发电机输出电能。

设计参数永磁同步风力发电机的设计参数主要包括额定电压、额定功率、额定转速、极对数等。

其中，额定电压和额定功率是发电机的最基本参数，反映了发电机的额定性能；额定转速则影响发电机的效率和电力特性，是设计中非常关键的参数；极对数则决定了发电机的转速与电压之间的关系，与发电机的最大输出功率密切相关。

设计流程永磁同步风力发电机的设计流程主要包括选择永磁材料、定子绕组设计、转子设计和磁路设计等步骤。

首先，选择合适的永磁材料，一般以稀土永磁材料为主。

其次，根据设计参数确定定子线圈的形状、绕组方式和导线截面积等参数。

然后，进行转子设计，计算出转子的参数和永磁体的磁通量。

最后，利用磁路分析软件对整个发电机的磁路进行仿真，确定各部分的参数，以实现最佳性能。

设计考虑在永磁同步风力发电机的设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.磁路设计：合理的磁路设计能够提高发电机的效率和功率密度，应根据具体的设计参数确定磁路参数。

2.转子设计：转子的设计需要考虑转速、扭矩、惯量等因素，应根据具体的要求进行设计。

3.定子线圈设计：定子线圈是发电机中重要的部件之一，应根据具体的设计要求选择合适的材料和绕组方式。

4.控制系统设计：永磁同步发电机需要配备相应的控制系统来保证其稳定性和可靠性。

永磁同步风力发电机是一种高效、高性能、高可靠性的风力发电技术，经过科学合理的设计，可以实现最佳性能和最大限度的能量收取。

5MW直驱永磁风力发电机的电磁设计与计算李春林【摘要】5 MW直驱永磁风力发电机为大容量永磁发电机,在进行电磁设计时需考虑到其独特性.阐述了该电机主要尺寸、极槽数和永磁体尺寸的确定方法,同时给出了主要电磁参数的磁路法计算结果.由于磁路计算无法得到电机的准确运行参数和运行特性,对电机进行了电磁场有限元计算,并论述了不同运行情况时的计算方法.有限元计算结果表明电机电磁设计合理,电磁性能满足额定要求.【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(023)001【总页数】3页(P12-14)【关键词】永磁发电机;电磁设计;电磁场【作者】李春林【作者单位】海军工程大学,武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U416.1*40 引言由于各国政府对能源危机问题的重视，近年来风力发电得到了很大的发展.我国政府对“十二五”期间可再生能源发展规划中，将继续推进风电的规模化发展，促进风电装备的壮大升级，建立完备的风电装备制造体系和不断提高风电的市场竞争力的目标.当今风电技术路线中，正朝单机容量越来越大的趋势发展，一些风机制造商已开发出5MW容量的风力发电机.而由湘电集团研制的5MW直驱永磁风力发电机已在荷兰和福建风场投入商业运行，电机运行状况良好，得到了风场运营商的称赞.本文根据永磁电机的设计与运行原理对该电机的电磁设计流程和设计方法做了详细阐述.由于磁路计算中采用了较多的经验参数和等效公式，为了验证电磁计算单的准确性，本文还利用有限元法对设计的电机进行了电磁场计算.通过电磁场计算，得到了电机的准确电磁参数和运行特性，同时也验证了电机电磁设计的合理性.1 电机主要参数的确定1.1 电机主要尺寸的确定在永磁风力发电机的额定参数确定后，需确定电机的定子内径和定子铁芯长度，即电机的主要尺寸.由于计算极弧系数αp′、气隙磁场波形系数KNm和绕组系数Kdp的变化范围不大，可以用下式即电机主要尺寸计算公式初步确定电机的定子内径和铁芯长度.考虑到直驱永磁风力发电机的气隙磁密和线负荷数值变化不大，在设计时可以先取2MW永磁风力发电机的气隙磁密Bδ和负荷A计算.由于电机转速和频率均较低，而功率较大，在设计时从提高材料利用率的观点出发，需采用外径大而轴向长度短的方式.而电机外径的确定还需注意冲片加工和运输尺寸的要求.1.2 极槽数的确定在有限的定子铁芯尺寸和满足工艺要求的前提下，如何用较少的槽数获得较多的极数是永磁电机设计时需要考虑的问题.由于永磁电机的齿槽效应使得电机空载时存在齿槽转矩，为此需采用分数槽绕组.5MW永磁风力发电机的槽数为384，极数为80，每极每相槽数为1＋3／5，采用该极槽配合既可以减少齿槽转矩，又能削弱感应电势谐波和电磁噪声.这已在2MW永磁风力发电机上得到了较好的验证. 1.3 永磁体尺寸的确定直驱式永磁风力发电机的损耗较大，温升较高，因此应选择工作温度高的永磁材料，确保不会发生不可逆去磁，同时考虑到电机制造的经济性，永磁材料价格要合适.综合上述因素，5MW永磁风力发电机选择钕铁硼永磁材料.极弧系数的大小对电机的电压波形、转矩纹波和漏磁系数影响很大.永磁电机的极弧系数会比电励磁电机稍高，本文确定5MW永磁风力发电机的极弧系数为0.78.选取该极弧系数是综合了极间漏磁、感应电势波形畸变率和气隙磁密分布的影响.在确定了极弧系数后，便可以确定永磁体的宽度.永磁体的厚度即为磁化方向长度，该尺寸的大小直接影响气隙磁密的大小和永磁体的抗去磁能力.永磁体的厚度的确定主要依据全电流定律，对一个磁极的磁路进行积分，各部分磁压降之和等于磁极的磁势.利用确定的磁势便可计算永磁体的厚度.本文确定5MW永磁风力发电机的永磁体厚度为38mm.该电机永磁体的安装采用硅钢叠片式磁钢盒结构，此结构在永磁体安装面的两端开有空气槽，既可以限制漏磁，又可以降低永磁体的涡流损耗和突然短路电流对永磁体的去磁影响.2 电磁计算结果永磁风力发电机的主要尺寸、极槽数和永磁体尺寸确定后，电机冲片的大体尺寸便已确定.可根据已开发的2MW永磁电机的电磁参数，选取某些参数进行适当修正和更改后进行电磁计算.永磁风力发电机的主要性能指标为额定输出功率、电压波形畸变率和效率.在每组设计参数完成计算后，需校验上述性能参数和其他影响电机磁路合理性的电磁参数.为此，永磁电机的电磁设计需进行多次优化计算，以得到一个电磁性能和经济指标都兼顾的最终方案.本文最终确定的5MW电磁方案的主要参数计算结果如表1所示.表1 5MW永磁风力发电机电磁参数气隙磁密（T）2940电压波形畸变率（%）0.4额定功角（°） 50.5额定输出功率（kW） 5259.5效率（%）0.7825空载感应电势（V）953 有限元计算与验证由于永磁风力发电机的磁路计算从等效磁路的观点出发，在计算过程中采用了一些经验系数和等效公式，一些计算结果存在计算不准确的问题.为此，需要采用有限元方法进行电磁场计算以得到更为准确的电磁参数和对电磁计算结果进行验证.本文采用电磁场有限元计算软件ANSOFT进行计算.3.1 空载计算永磁同步发电机空载时，气隙中只有一个以同步速旋转的永磁磁场，它在电枢绕组内产生三相对称感应电动势.空载感应电势的大小直接反应了永磁体的磁性能和气隙磁场特性.由于发电机空载时电枢绕组开路，在进行空载计算时，可在电枢绕组上施加零电流源.空载感应电势计算波形如图1所示.线电压有效值为2908.5V，电压波形畸变率为2.3%.从空载磁力线分布图2可以看出，永磁体产生的磁通经过气隙、定子齿部和定子轭部后从相邻极对应的轭部、齿部和气隙形成闭合的有效磁路.由于永磁体两端存在限制漏磁用的空气槽，使得漏磁较少，磁路分布合理.3.2 直接并网计算永磁风力发电机输出的功率并入电网，为了验证所设计电机并网时的运行特性，需对发电机进行直接并网工况时的电磁场计算.根据同步电机并网原理，发电机并网时电机的频率、电压幅值、相位和相序需与电网一致，为了模拟直接并网工况，可将电网的数学模型用一组三相对称电压源表示，而此电压源作为永磁发电机的激励.上式中uN为额定电压，f为额定频率，θ为端电压滞后空载感应电势角度，即功率角.为了求得发电机输出额定功率时的电磁场分布情况，可将功率角θ设为参数化变量，计算不同功率角时的电磁场，得到额定功角.通过此方法计算出当功率角为46°时，电机的电磁转矩为2887.1kN·m，输出功率为5276kW，此为额定运行点.发电机电磁转矩波形见图3所示.并网额定运行时的磁场分布如图4所示，由于并网时电枢反应对气隙磁密的影响和交直轴磁阻不同，磁力线与空载时相比，发生了较大变形，而且漏磁也增大.4 结论本文在论述了5MW永磁风力发电机电磁主要设计参数的计算方法的基础上，确定了电机主要尺寸、极槽数和永磁体尺寸.对这些尺寸和参数进行多次优化设计后，得到了电机的电磁方案，同时给出了主要电磁参数的磁路法计算数值.为了验证电磁方案的合理性，本文采用有限元法进行了永磁电机的电磁场计算，计算结果与磁路法计算结果较吻合，证实了电磁方案的准确性.参考文献【相关文献】［1］张岳，王凤翔.直驱式永磁同步风力发电机性能研究［J］.电机与控制学报，2009，13（1）：78－82.［2］何山，王维庆，张新燕，赵祥.基于有限元方法的大型永磁直驱同步风力发电机电磁场计算［J］.电网技术，2010，34（3）：157－161.［3］夏长亮.同步发电机定子绕组内部故障数值分析［J］.中国电机工程学报，2006，26（5）：124－129.［4］唐任远，等.现代永磁电机理论与设计［M］.北京：机械工业出版社，1997（6）：13－18，721－724.［5］陈世坤.电机设计［M］.北京：机械工业出版社，2000［6］李发海，朱东起.电机学［M］.北京：科学出版社，2005.［7］孙宇光，王祥珩，桂林，等.场路耦合法计算同步发电机定子绕组内部故障的暂态过程［J］.中国电机工程学报，2004，24（1）：136－141.。

直驱式永磁同步风力发电机轴电流问题分析刘瑞芳;孟延停;任雪娇;王芹芹【摘要】直驱式永磁同步发电机是目前风力发电系统中广泛采用的形式之一.由于它需通过变流器向电网供电,变流器产生的高频共模电压经过电机的杂散电容耦合会引起轴电压,继而产生轴电流,会导致轴承产生早期失效,因此有必要对轴电流进行准确的预测并开展轴电流抑制方法研究.本文针对一台2.1 MW直驱永磁同步发电机基于电磁场数值计算获取了电机内杂散电容参数,并提出了等效三导体模型来简化等效电路.对轴承分压比进行了灵敏度分析,并据此讨论了轴电流的抑制措施.最后搭建变流器-发电机系统轴电流仿真模型,分析了屏蔽法和电刷接地法两种轴电流抑制措施的效果.结果表明,这两种方法可以有效抑制轴电流,但不能用于抑制共模电流.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2019(023)008【总页数】7页(P43-49)【关键词】直驱式永磁同步发电机;轴电流;共模电压;杂散电容;轴承分压比;抑制方法【作者】刘瑞芳;孟延停;任雪娇;王芹芹【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044;北京交通大学电气工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TM3150 引言风力发电是目前发展最快的清洁能源。

国内外兆瓦级以上的风力发电机组多采用双馈异步型和永磁同步型。

与双馈异步型发电机组相比，永磁同步型发电机组具有能量密度高，无需励磁绕组，运行效率高；无需集电环和电刷，可靠性高；转子永磁式，结构和维护简单等特点。

随着海上风电技术的快速发展，以永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generators，PMSG)为核心的风力发电系统已成为广泛使用的形式之一[1-3]。

永磁同步风力发电机又分为直驱式和半直驱式。

其中直驱式永磁同步发电机因其直接驱动、高效、高可靠性等优点，已经成为并网风力发电技术的发展趋势。

高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算前言高速永磁同步风力发电机因其高效、高输出功率、低维护成本等优点而备受青睐。

其关键部件之一是电磁部分的设计，本文将介绍高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算方法。

理论基础高速永磁同步风力发电机是一种变磁阻式永磁同步发电机，其原理基于Maxwell方程组。

在设计和计算时需要考虑以下几个方面：磁路设计磁路是高速永磁同步风力发电机中非常重要的部分，其设计需要考虑到产生足够的磁通密度和磁场强度。

具体可采用有限元法进行模拟和优化。

永磁材料永磁材料是高速永磁同步风力发电机的核心部件，其质量和机械性能直接影响电机的工作效率和运行寿命。

一般采用高性能稀土永磁材料。

反电动势高速永磁同步风力发电机在工作时会产生一定的反电动势，其大小与转速成正比，需要进行精确的计算。

计算方法高速永磁同步风力发电机的电磁设计和计算主要包括以下几个方面：磁路设计磁路设计需要考虑到磁路漏磁和齿槽效应等因素。

可根据磁路模型进行计算，得到磁通密度和磁势分布等数据，以确定永磁材料和铁芯尺寸。

永磁材料选择永磁材料的选择需要考虑到材料的磁性能、热稳定性和耐腐蚀性等因素。

根据设计需要和预算等因素综合考虑，确定采用的永磁材料类型及数量。

反电动势计算反电动势的计算需要考虑到转子的磁链和定子的磁链等因素，并根据电机的转速等参数确定其大小。

磁力计算磁力是高速永磁同步风力发电机中一项重要的参数，其大小与磁通密度和磁场强度等因素有关。

可根据设计模型和有限元分析等方法进行计算。

结论高速永磁同步风力发电机的电磁设计和计算是一个复杂且关键的过程，需要充分考虑各种因素，确保电机的工作效率和运行寿命。

本文所介绍的方法和计算步骤可作为参考，具体实践中还需结合实际情况进行优化和修改。

摘要由于永磁同步发电机结构简单、无需励磁绕组、效率高，因而在中小型风力发电机中得到广泛的应用。

并且随着高性能永磁材料制造工艺的提高，大容量的风力发电系统也倾向于使用永磁同步发电机。

且直驱式具有总体积小、效率高、安装和维护费用低、可靠性高、对风能波动和负载变化反应快等优点。

本课题选择内转子永磁同步发电机作为设计类型,先通过电磁计算确定永磁同步发电机的基本参数，进行电机的初始设计；再分析电机在各种运行状态下的性能，在此基础上设计电机的通风系统并进行通风计算及分析；最后完成MW级直驱永磁同步风力发电机的电磁设计。

本课题旨在研究目前已在国外处于主流地位的MW级永磁风力发电机，熟悉大型风力发电机设计的特点，并且大力发展风电技术对于解决能源危机、缓解环境污染状况都有十分重要的意义。

关键词：风力发电，永磁同步发电机，直接驱动，内转子，通风冷却ABSTRACTAs the permanent magnet synchronous generator is simple, no excitation winding, high efficiency, so it is widely used in the medium and small wind generators. With high-performance permanent magnetic materials and manufacturing processes improved, large-capacity wind power systems tend to use permanent magnet synchronous generator.And has a total volume of direct drive, high efficiency, low cost installation and maintenance, high reliability, wind power fluctuations and load changes and quick response.Therefore, I choose the Inner Rotor Permanent Magnet Synchronous Generator as my design types. first I identified the basic parameters of permanent magnet synchronous generator by electromagnetic computing, for the initial motor design; further analysis the motor performance under various operating conditions. in this Based on the design of electrical and ventilation systems for ventilation calculation; Finally, analysis of the the results is to complete MW class direct drive permanent magnet synchronous wind turbine design.the study of this issue now is in a mainstream position in foreign country to MW-class wind turbine permanent magnet, and my aim also are familiar with the characteristics of large-scale wind turbine design . Of course, developing wind power technology for solving the energy crisis, environmental mitigation conditions are very important significance.Keywords: wind generation, permanent magnet synchronous generator, direct-driveninner-rotor, air-cooling目录1 绪论 (1)1.1 风力发电的意义 (1)1.2 风力发电机的种类 (2)1.3 本课题研究的意义和主要研究内容 (3)1.4 本章小结 (4)2 风力发电机选型 (5)2.1 风力发电机的发展现状 (5)2.2 各类风力发电机类型比较 (5)2.3 主要设计目标 (6)2.4 永磁风力发电机的设计特点 (7)2.5 本章小结 (7)3 风力发电机的电磁设计 (8)3.1等效磁路法简介 (8)3.2 电机使用材料的选择 (8)3.3 永磁同步发电机基本参数的确定 (9)3.4电磁设计 (11)3.5 本章小结 (28)4 MA TLAB仿真和曲线图 (29)4.1 计算机仿真 (29)4.1.1 计算机仿真的概念 (29)4.1.2 本课题采用的工具和分析方法 (30)4.2 仿真与曲线图 (32)4.2.1仿真框图与曲线图 (32)4.3 本章小结 (36)5 结论 (37)参考文献 (38)致谢 (40)1 绪论1.1 风力发电的意义目前，在全世界范围内，风力发电发展势头迅猛。

哈尔滨工业大学《交流永磁同步电机理论》课程报告:永磁同步风力发电机的设计（系）电气工程及其自动化学科电气工程授课教师 ___________________________学号 ______________________________研究生 _____________________________年六月二0一第1章小型永磁发电机的基本结构小型风力发电机因其功率低，体积小，一般没有减速机构，多为直驱型。

发电机型式多种多样，有直流发电机、电励磁交流发电机、永磁电机、开关磁阻电机等。

其中永磁电机因其诸多优点而被广泛采用。

1.1小型永磁风力发电机的基本结构按照永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系，永磁发电机可分为径向式、切向式和轴向式。

（1）径向式永磁发电机径向式转子磁路结构中永磁体磁化方向与气隙磁通轴线一致且离气隙较近，漏磁系数较切向结构小，径向磁化结构中的永磁体工作于串联状态，只有一块永磁体的面积提供发电机每极气隙磁通，因此气隙磁密相对较低。

这种结构具有简单、制造方便、漏磁小等优点。

径向磁场永磁发电机可分为两种：永磁体表贴式和永磁体内置式。

表贴式转子结构简单、极数增加容易、永磁体都粘在转子表面上，但是，这需要高磁积能的永磁体（如钕铁硼等）来提供足够的气隙磁密。

考虑到永磁体的机械强度，此种结构永磁电机高转速运行时还需转子护套。

内置式转子机械强度较高，但制造工艺相对复杂，制造费用较高。

径向磁场电机用作直驱风力发电机，大多为传统的内转子设计。

风力机和永磁体内转子同轴安装，这种结构的发电机定子绕组和铁心通风散热好，温度低，定子外形尺寸小；也有一些外转子设计。

风力机与发电机的永磁体外转子直接耦合，定子电枢安装在静止轴上，这种结构有永磁体安装固定、转子可靠性好和转动惯量大的优点，缺点是对电枢铁心和绕组通风冷却不利，永磁体转子直径大，不易密封防护、安装和运输［1］。

表贴式和径向式的结构如图1-1 2所示。

全功率变频高速永磁风力发电机技术规格说明书目录一、酒钢/2000系列风机特点二、风电场的特性和风电场的设计原则1、风电场的特性资料2、风电场的设计原则三、嘉峪关地区气象、地质条件及能源介质条件四、风力发电机组的设计要求1、风力发电机设计的基本原则2、风力发电机设计的外部条件3、风力发电机等级要求4、其它环境影响5、外部电网条件的影响6、载荷方面的影响五、风力发电机组主要技术参数1、技术参数2、轮毂高度的设计风速3、安全系统参数4、风机设计主要技术参数六、风力发电机的技术规格与要求1、叶轮2、增速箱3、偏航系统4、液压系统5、润滑与冷却系统6、制动系统7、锁紧装置8、电控系统1）变桨控制系统2）风机主控系统3）中央监控系统4）机舱控制柜主要功能5）塔基控制柜主要功能6）变流器主要功能9、发电机1）永磁发电机的结构组成2）高速永磁同步发电机基本技术参数3）永磁同步发电机制造要求4）发电机出厂测试要求10、全功率变流器1）变流器控制原理图2）变流器功能要求3）变流器技术指标和参数4）变流器设备的可靠性及维护性5）变流器的国际标准和电网法规6）低电压穿越功能的实现7）保护功能8）接口和通讯内容11、滑环12、防雷保护13、联轴器14、风机主轴15、风机轴承16、风机塔架17、风机机舱1）机舱罩2）底座18、雷电保护、接地、等电位联结和浪涌保护19、机舱内部的密封、隔音和保护20、提升机21、机组安全系统22、风力发电机的基础23、机舱总装流程图七、风机主要部件供货说明1、风机的主要部件供货清单1）叶片2）高速永磁发电机3）液压系统4）变流器5）控制系统供货范围6）中央监控系统供货范围7）风机刹车系统8）风机变桨系统9）全功率风能变流器10）公辅系统方面2、风机的其它供货内容八、风机的设计图纸和文件交付内容1、通用资料2、叶片3、连轴器4、液压系统；5、发电机6、变流器7、滑环8、控制系统9、中央监控系统九、产品制造标准1、设计和制造必须执行的标准2、风力发电行业通用标准3、风力发电建设土建标准4、电气控制方面的标准十、产品质量保证1、齿轮增速箱2、叶片3、发电机和变流器4、电控柜的检验和试验十一、技术服务及人员培训十二、风力发电机整机开发进度计划1、2.0MW风力发电机整机开发计划2、2.5MW风力发电机整机开发计划十三、功率曲线十四、附图附录1：酒钢高原风力发电机组的开发和设计附录2：低温型风力发电机组的开发和设计附录3：风机设备的维护说明附录4：风机的检测认证说明附录5：风电机组供应链质量管理附录6：变速恒频发电技术全功率变频高速永磁风力发电机技术规格说明书风能是一种取之不尽、用之不竭的清洁环保可再生资源，风能发电与太阳能、地热、海洋能、氢能、可燃冰等新能源发电相比，技术成熟，将成为21世纪最绿色动力之一。

永磁风电机组全程高效风能获取非线性控制器设计王冰;张一鸣;周建良【摘要】针对永磁风电机组中存在的主要非线性环节(风能捕获功率的复杂非线性、发电机的典型非线性),设计风机转子角速度决策环节和非线性控制器,实现对风电机组的精确控制,达到全风速范围高效风能获取的目标.首先通过非线性观测器得到风速估计值,然后通过风能捕获功率的复杂非线性函数分析得到角速度参考值,最后利用角速度参考值与实际角速度值的差值驱动非线性控制器得到控制电压,以实现全程高效风能获取.针对风电机组模型,基于Lyapunov定理设计非线性控制器,能使实际角速度准确跟踪理想角速度的变化.仿真验证结果表明,非线性控制器的设计方法可行、有效.%Considering the main nonlinearities in the permanent magnet wind turbine, the complex nonlinear function of the power captured from wind and the typical nonlinear structure of generators, a speed decision-making module and a nonlinear controller were designed to control the wind turbine precisely and obtain high-efficiency wing energy for the whole wind speed range. First, a nonlinear observer was used to obtain the estimate of wind speed. Then, through analysis of the complex nonlinear function of the power captured from the wind, the reference value of angular speed was obtained. Finally, based on the difference between the reference value and the actual value, the nonlinear controller was driven to obtain the control voltage. Thus, the high-efficiency wind energy for the whole wind speed range was obtained. For the model of wind turbines, the nonlinear controller was designed based on the Lyapunov theorem. This control method can make the actual angular speed value follow thereference speed value precisely. The simulation results show that the proposed method for the design of the nonlinear controller is feasible and effective.【期刊名称】《河海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(041)002【总页数】5页(P166-170)【关键词】永磁风电机组;非线性控制器设计;Lyapunov定理;高效风能【作者】王冰;张一鸣;周建良【作者单位】河海大学能源与电气学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TM614开发和利用水能、风能、太阳能等可再生能源，改善能源结构已成为解决生存问题、保持社会可持续发展的战略选择［1-2］，因此深入分析和研究风力发电控制技术具有非常重要的意义［3-5］。