1. 研究目的与意义
随着地球能源的日益紧缺，环境污染的日益加重，风能作为可再生绿色能源越来越被人们重视，风力发电技术成为世界各国研究的重点。变速恒频发电技术是一种新型风力发电技术，其主要优点在于风轮以变速运行。通过调节发电机转子电流的大小、频率和相位，从而实现转速的调节。而其中双馈发电机构成的风力发电系统已经成为目前国际上风力发电的必然趋势。
随着电力电子技术的发展，双馈型感应发电机（double-fed induction generator）在风能发电中的应用越来越广。这种技术不过分依赖于蓄电池的容量，而是从励磁系统入手，对励磁电流加以适当的控制，从而达到输出一个恒频电能的目的。双馈感应发电机在结构上类似于异步发电机，但在励磁上双馈发电机采用交流励磁。
我们知道一个脉振磁势可以分解为两个方向相反的旋转磁势，而三相绕组的适当安排可以使其中一个磁势的效果消去，这样一来就得到一个在空间旋转的磁势，这就相当于同步发电机中带有直流励磁的转子。
2. 研究内容和预期目标
本设计以风力发电独立变桨控制系统为研究对象，建立包括风力机、传动机构及控制部分的数学模型，应用matlab/simulink工具搭建该系统的仿真模型；通过分析风力机运行特性和变桨距控制要求，采用先进的独立变桨距控制，并在matlab环境下验证控制策略的有效性。 1、应具备以下条件：计算机一台，matlab2013b版本以上的软件。 2、要求学生完成以下任务： 本文主要对以下几个方面进行了研究： （1）掌握风力发电变桨控制的基本结构、工作原理和性能要求。 （2）掌握变桨控制系统的常规建模方法和matlab/simulink实现。 （3）掌握pid、lqg 与动态前馈等控制策略，及变桨控制的matlab实现与验证。
预期目标：
1）建立双馈式风力电机的功率控制系统的数学模型及等效电路模型；
3. 研究的方法与步骤
本文拟采用PID控制器技术完成对于双馈式风力电机的功率控制器的设计。首先，分析双馈式风力电机的功率的运行特点，了解风电机的数学模型及其功率解耦控制令其可以在不同的风速下运行时转速可随风速变化做相应的调整，使风力机的运行始终处于最佳状态，机组效率提高。同时，定子输出功率的电压和频率却可以维持不变，既可以调节电网的功率因数，又可以提高系统的稳定性。建立系统模型以及设计好PID控制器，最后进行simulink仿真。
4. 参考文献
【1】王粟，雷秋菊变速恒频双馈风力发电机的功率控制湖北工业大学学报，june.2011
【2】黄守道，谭健，高剑等，双馈风力发电机有功、无功的解耦控制］电气传动，200838（9）：7－10.【3】邹旭东，赵阳，康勇等并网型双馈发电机功率控制模式研究大电机技术，2007，（02）：71－76.【4】郭晓明，贺益康，何奔腾，双馈异步风力发电机开关频率恒定的直接功率控制］电力系统自动化，2008，32（1）：61－65.
【5】杨淑英双馈型风力发电变流器及其控制,合肥工业大学博士论文,2007.10.
5. 计划与进度安排
1）第01～03周：收集资料，知识准备及做开题报告。
2）第04～05周：系统方案设计及可行性研究。
3）第06～08周：系统硬件设计及绘图。
