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直驱风力发电变流器控制系统的研究的开题报告

一、选题背景与意义

风力发电是一种清洁能源，在全球范围内得到越来越广泛的应用。而直驱风力发电系统因其简单可靠、维护成本低等优点，逐渐成为风力发电系统发展的趋势。直驱风力发电系统中，变流器控制系统是至关重要的一部分，它将风力发电机产生的交流电转换为直流电，进而通过变频器控制直驱发电机的输出功率。因此，直驱风力发电变流器控制系统的研究对于提高直驱风力发电机的性能和效率具有重要意义。

二、研究内容和研究方法

本研究的主要内容是直驱风力发电变流器控制系统的设计与优化。具体来讲，本研究包括以下内容：

1.变流器的选型和设计。考虑到直驱风力发电机的特点，在变流器的选型上需要特别注意选择适合直驱发电机使用的变流器。同时在设计中需考虑输出电流的稳定性、能耗、故障保护等。

2.变流器控制系统的设计。变流器控制系统是整个直驱风力发电系统的核心。因此，本研究将从控制策略、电路设计等方面深入研究优化变流器控制系统。

3.变流器的性能测试和优化。通过测试变流器在实际系统中的性能，本研究将优化控制系统，提高变流器的效率和可靠性。

研究方法方面，本研究将采用建模仿真和实验测试相结合的方法。首先建立直驱风力发电变流器数学模型，通过仿真实验测试，验证模型的可行性和性能。然后在实际系统中进行实验，验证系统的性能，进而优化控制系统，提高直驱风力发电变流器的效率和可靠性。

三、预期成果

1.设计一套适用于直驱风力发电系统的变流器控制系统，保证其运行稳定、效率高、可靠性强。

2.通过仿真实验和实际系统测试，验证变流器的性能和控制系统的优化效果，提高直驱风力发电机的输出效率和可靠性。

3.探索直驱风力发电变流器控制系统的未来发展方向，为直驱风力发电系统的发展提供一定的参考和指导。

四、进度安排

第一年：进行直驱风力发电变流器数学模型的建立、仿真实验验证和控制策略的初步设计。

第二年：进行直驱风力发电变流器控制系统的电路设计，完成控制系统的实现和整合测试。

第三年：进行实际系统的测试和效果评估，提高系统的可靠性、稳定性和效率。

五、参考文献

[1]LiuY.WindPowerSystems:ControlandDiagnosis[M].SpringerLondon,2011.

[2]王辉，刘黎君.直驱风力发电机组的研究现状及发展趋势[J].电力系统与清洁能源，2015，31（9）：10-18。

[3]QiX,LiD.AHigh-PerformanceDirect-DrivenPermanentMagnetSynchronousGeneratorforWindPowerApplications[J].Energies,2015,8(2):1627-1645.