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随着我国经济的不断增长,我国的GDP已经超越日本,成为全球第二大经济体。但是我国对能源的需求越来越大,社会对清洁绿色能源利用的呼声也越来越高,风力发电正好满足社会这一需求。交流励磁双馈风力发电是一种比较先进的发电技术。较之同步发电机,双馈发电机可以调节的量有三个:转子励磁电压的幅值、频率、相位,可以在风速变化的情况下实现输出频率恒定的并网电压。对风力机施加控制可以实现风力机对风能最大功率的捕获,使发电机输出最大化功率。双馈风力发电机的变换器在转子侧,其双向流动的功率为转差功率,只占双馈发电机输出功率的一部分,而不是全额的功率,减少了功率器件的体积、成本、重量。本文围绕变速恒频双馈风力发电系统的如下的一些问题进行研究:首先对风力发电的国内外研究动态进行概述,指出发展我国风力发电技术已经刻不容缓,介绍了双馈风力发电技术的优点和简单原理。针对实验室缺乏原动机,采用他励直流电动机模拟风力机,分别介绍直流机和风力机的原理,分析了用直流机代替风力机的可行性,分析了直流机调速的多种方法,选择了BUCK斩波电路,并且在MATLAB软件的基础上进行了仿真,仿真结果满足要求,能够模拟风力机的机械特性。风力机在同一风速下,叶轮转速不同,其输出的功率也不一样,为了使风力机输出最大功率,需要对风力机的转速进行控制,使风力机在额定风速下运行在最大风能输出状态,本文分析了各种风力机最大风能捕获的方法,选择了定步长的爬山搜索法,在MATLAB软件中编写了爬山搜索法的程序,并进行了仿真,仿真结果可以跟踪最大风能,达到了预期目的。其次,在仿真的基础上利用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片对直流机进行直流斩波控制,设计了硬件主电路,设计了功率管缓冲电路,实验结果表明硬件主电路工作可靠,缓冲电路也可以保证电路的正常工作;在CCS软件中编写了直流机模拟风力机和风力机最大风能捕获程序,实际结果表明程序可行。最后设计了基于LCL滤波器的三相整流器。双馈网侧变换器可以实现能量双向流动,亚同步状态下,双馈发电机转子吸收电能,超同步状态下,发电机转子向电网输送能量,在能量传递的过程中,网侧变换器不可避免地会产生谐波电流,本文介绍了LCL滤波器的原理和数学模型,设计了各个元器件的参数,在MATLAB软件环境中进行了仿真,从仿真结果看,基于LCL滤波器的三相整流器可以满足设计要求。