聚磁式场调制永磁风力发电机输出特性改善的研究 被引量：13

1

作者 李祥林 程明 邹国棠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期4198-4206,共9页

根据场调制永磁风力发电机工作原理,推导其功率尺寸方程和电枢反应电抗压降表达式,提出改善此类场调制电机输出特性的方法。分析一种外转子聚磁式场调制电机结构,建立不同极槽数配合的聚磁式和传统永磁体表贴式场调制电机有限元模型,仿... 根据场调制永磁风力发电机工作原理,推导其功率尺寸方程和电枢反应电抗压降表达式,提出改善此类场调制电机输出特性的方法。分析一种外转子聚磁式场调制电机结构,建立不同极槽数配合的聚磁式和传统永磁体表贴式场调制电机有限元模型,仿真分析磁路结构改变和极槽数配合对场调制电机相绕组电感和输出特性的影响。试制1台18槽/8极聚磁式场调制永磁电机样机,实验结果与仿真和理论分析一致,表明辐条嵌入式永磁体安排和合理的极槽数配合使得所提聚磁式场调制电机具有输出电压调整率小、外特性硬的特点。 展开更多

关键词 聚磁 磁场调制 永磁风力发电机 风力发电 极槽配合 输出特性

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稀土永磁电机正进入大发展的新时期 被引量：31

2

作者 唐任远 赵清 周挺 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第1期1-8,30,共9页

稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传... 稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高,电机结构日益新颖多样,因此,增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合,永磁电机的性能得到了进一步的优化,并且将会得到更大的发展. 展开更多

关键词 永磁风力发电机 混合励磁发电机 超高效永磁同步电动机 变频调速永磁电动机 交流永磁伺服电动机 盘式永磁电机 无铁芯永磁电动机 横向磁通永磁电机

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基于Matlab/Simulink的永磁直驱风力发电机组建模和仿真研究 被引量：12

3

作者 朱亮 徐希望 王祥旭 《电网与清洁能源》 2011年第9期93-99,共7页

以永磁直驱风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用Matlab/Simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃... 以永磁直驱风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用Matlab/Simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃风速为例对所建模型并网后运行特性进行了仿真研究。实现了永磁直驱风力发电机组的最大风能捕获和功率解耦控制,仿真结果表明,永磁直驱风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风力发电 永磁直驱风力发电机 矢量控制 最大风能捕获 解耦控

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永磁直驱风力发电机结构发展研究 被引量：11

4

作者 马艳洁 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期282-284,共3页

直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目... 直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向磁通电机的结构电机的特点以及应用情况,针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机,综合考虑电机的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构,将其分成四种结构,并对每种结构形式的特点加以详细的分析和介绍,并指出各种结构电机的优缺点,对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。 展开更多

关键词 永磁直驱 风力发电机 结构分析 内转子 外转子

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基于类神经网络的MW永磁风力发电机短路故障智能诊断 被引量：11

5

作者 何山 王维庆 +2 位作者 张新燕 陈洁 王海云 《电机与控制应用》 北大核心 2011年第9期24-29,共6页

针对大型永磁风力发电机故障诊断工作薄弱的现实,通过建立基于发电机结构的典型短路故障仿真模型,对多种电磁场和温度场故障联合研究,利用同一模型场路耦合求解电磁场和温度场,得出短路故障发生时的电磁场和温度场数据及分布规律;为提... 针对大型永磁风力发电机故障诊断工作薄弱的现实,通过建立基于发电机结构的典型短路故障仿真模型,对多种电磁场和温度场故障联合研究,利用同一模型场路耦合求解电磁场和温度场,得出短路故障发生时的电磁场和温度场数据及分布规律;为提高诊断可靠性,先利用BP网络诊断,后利用Elman神经网络对动态系统诊断较为优越的特点诊断,最后概率神经网络(PNN)对短路故障发生时的多源数据(电流、磁场、温度和振动特征信息)融合处理诊断,以判断发生单一或者复合故障;结合MW永磁直驱样机的试验数据及风电场的运行数据,对发电机典型短路故障进行理论结合试验的诊断,分类对比了诊断结论。 展开更多

关键词 类神经网络 永磁风力发电机 短路故障 智能诊断

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永磁直驱风力发电系统无速度传感器转矩闭环矢量控制 被引量：8

6

作者 杨淑英 郭磊磊 +1 位作者 张兴 谢震 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3158-3167,共10页

针对传统基于扩展反电动势(EEMF)模型的永磁同步风力发电机(PMSG)无速度传感器算法实现复杂,且参数依赖性较强的问题,提出一种简化EEMF模型的方法,设计一种简化的全阶滑模观测器(SFOSMO),并据此给出无速度传感器算法的具体实现方式。此... 针对传统基于扩展反电动势(EEMF)模型的永磁同步风力发电机(PMSG)无速度传感器算法实现复杂,且参数依赖性较强的问题,提出一种简化EEMF模型的方法,设计一种简化的全阶滑模观测器(SFOSMO),并据此给出无速度传感器算法的具体实现方式。此外,基于SFOSMO提出简化的定子磁链和电磁转矩观测方法,并分析所提出的定子磁链观测方法的参数灵敏性。最后建立无速度传感器转矩闭环控制系统,并进行仿真和实验研究。结果表明,所提出的无速度传感器转矩闭环控制方法具有良好的动稳态特性,转矩控制精度较高,可用于大功率直驱风力发电系统。 展开更多

关键词 扩展反电动势模型 无速度传感器 电磁转矩 定子磁链 永磁同步风力发电机

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中外常用风力发电技术及风电机概述 被引量：4

7

作者 宋金梅 王波 肖海勃 《电气技术》 2009年第8期79-82,共4页

近年来在风电技术不断发展的过程中,先后涌现出多种不同的风力发电机及其控制技术。人们对这些风力发电机的研究焦点是如何使其更高效更可靠地实现风能向电能的转换。本文先简要介绍了变速恒频发电技术,然后详细介绍了目前国内外较常用... 近年来在风电技术不断发展的过程中,先后涌现出多种不同的风力发电机及其控制技术。人们对这些风力发电机的研究焦点是如何使其更高效更可靠地实现风能向电能的转换。本文先简要介绍了变速恒频发电技术,然后详细介绍了目前国内外较常用的两类风力发电机——直驱永磁同步风力发电机和双馈风力发电机。 展开更多

关键词 变速恒频 风力发电机 直驱永磁同步风力发电机 双馈风力发电机 开关磁阻风力发电机

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直驱型风电并网系统建模及关键参数变化影响研究 被引量：5

8

作者 王丹 刘崇茹 李庚银 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期78-83,100,共7页

以直驱永磁同步风力发电机为研究对象,分别建立了风力机、永磁同步发电机、换流器等环节的数学模型,并采用加权等值的方法对多台直驱型风电机组进行了等值。在并网系统的控制方面,基于矢量控制方法设计并实现了风机系统背靠背换流环节... 以直驱永磁同步风力发电机为研究对象,分别建立了风力机、永磁同步发电机、换流器等环节的数学模型,并采用加权等值的方法对多台直驱型风电机组进行了等值。在并网系统的控制方面,基于矢量控制方法设计并实现了风机系统背靠背换流环节以及基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)并网环节的控制策略,并从理论上分析了受端换流器的直流电压控制参数及受端所联电网强度对系统动态特性的影响。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对直驱型风电并网系统的运行特性进行了仿真分析,重点研究了风电系统接入不同强度的受端电网及并网侧换流器关键控制参数的不同取值对直驱型风电并网系统动态特性的影响,仿真结果验证了理论分析结果的正确性和合理性。 展开更多

关键词 直驱型风电并网 永磁同步风力发电机 等值建模 矢量控制 动态特性

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永磁技术在大型风力发电机组中的研究与应用 被引量：4

9

作者 张世福 李斐斐 何海涛 《微特电机》 2022年第11期61-65,共5页

介绍了永磁技术在风力发电领域的发展及应用概况、风力发电机磁极系统的相关要求,分析了影响磁极长期可靠性的因素,从磁极固定、磁极防护和磁体稳定性角度阐述了保证永磁风力发电机的使用长期可靠的机理。为应对风电市场的平价市场竞争... 介绍了永磁技术在风力发电领域的发展及应用概况、风力发电机磁极系统的相关要求,分析了影响磁极长期可靠性的因素,从磁极固定、磁极防护和磁体稳定性角度阐述了保证永磁风力发电机的使用长期可靠的机理。为应对风电市场的平价市场竞争,给出了永磁体优化设计方向。 展开更多

关键词 永磁电机 直驱 半直驱 风力发电机

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基于T-S模糊决策的PMSG风电系统广义预测控制 被引量：5

10

作者 安爱民 杨国强 +3 位作者 张浩琛 王静 吕斌 杨志强 《自动化仪表》 CAS 2016年第9期1-5,共5页

为提高风力发电系统在额定风速下的最大风能追踪性能,以永磁同步风力发电机(PMSG)为研究对象,采用局部等效建模方法,获得PMSG多工况运行的T-S模糊模型。以模糊规则后件作为受控自回归增量滑动平均(CARIMA)模型,采用广义预测控制(GPC)算... 为提高风力发电系统在额定风速下的最大风能追踪性能,以永磁同步风力发电机(PMSG)为研究对象,采用局部等效建模方法,获得PMSG多工况运行的T-S模糊模型。以模糊规则后件作为受控自回归增量滑动平均(CARIMA)模型,采用广义预测控制(GPC)算法,对各模糊规则设计独立的GPC控制器,预测PMSG转速输出。仿真结果表明,在阶跃风速和组合风速的扰动下,基于T-S模糊决策的PMSG转速输出(如调节时间和超调量)较PI方法有明显下降,转速响应速度有大幅提高,最佳叶尖速比稳定在最优值,风能利用率显著提升。 展开更多

关键词 风电系统 永磁同步风力发电机 T - S 模糊模型 控制器 额定风速 最大风能追踪 广义预测控制 风能利用率

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基于综合电流幅值比的永磁直驱风力发电机送出线路纵联保护 被引量：1

11

作者 颜琬滢 段建东 +2 位作者 陈童 侯泽权 蒋劲轩 《供用电》 2023年第4期47-54,共8页

随着能源转型不断深入,配电网结构向电力电子化的多端网络转变。受逆变器型电源控制策略的影响,接入高比例逆变器型电源的送出线路电流保护方法容易失效。依据永磁直驱风力发电机接入配电网的故障限流特性,研究了一种基于综合电流幅值... 随着能源转型不断深入,配电网结构向电力电子化的多端网络转变。受逆变器型电源控制策略的影响,接入高比例逆变器型电源的送出线路电流保护方法容易失效。依据永磁直驱风力发电机接入配电网的故障限流特性,研究了一种基于综合电流幅值比的风机送出线路纵联保护方法。根据被保护线路两侧电流故障前后的比值差异,提出了全电流幅值比判据;同时,为提高保护的耐过渡电阻能力,构建了负序电流幅值比判据。在不同故障场景下,通过PSCAD仿真,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 逆变器型电源 永磁直驱风力发电机 限流特性 负序抑制 综合电流幅值比

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一种新型冷却结构的直驱永磁发电机

12

作者 张世福 何海涛 +2 位作者 李延慧 刘振清 刘军卫 《微特电机》 2023年第8期28-32,共5页

合理的冷却结构设计成为直驱永磁发电机开发过程中的重要问题。通过研究提出了一种全新的三通风冷却结构,该结构带有径向通风道,并以直驱6 MW永磁风力发电机为工程案例开展了仿真和分析。完成了样机的型式试验,通过与设计结果的对比分... 合理的冷却结构设计成为直驱永磁发电机开发过程中的重要问题。通过研究提出了一种全新的三通风冷却结构,该结构带有径向通风道,并以直驱6 MW永磁风力发电机为工程案例开展了仿真和分析。完成了样机的型式试验,通过与设计结果的对比分析可以看出,设计值与实测值吻合较好,各项性能指标达到了设计预期,验证了发电机总体设计方案的可行性和其能够满足机组工程化需求。该样机开发为后续更大功率的直驱永磁发电机的开发提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 新型冷却 直驱 永磁 风力发电机

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大型半直驱式永磁风力发电机的电磁设计 被引量：4

13

作者 欧金生 雷雄 尹曾锋 《电机与控制应用》 北大核心 2015年第5期58-62,共5页

以3.2 MW半直驱式永磁风力发电机为例,分析了发电机极数、极槽配合选取、转子磁极结构、气隙值选取等对发电机性能的影响。建立了发电机的电磁场有限元计算模型,对发电机的输出性能进行了仿真分析计算。计算结果表明发电机达到了较高的... 以3.2 MW半直驱式永磁风力发电机为例,分析了发电机极数、极槽配合选取、转子磁极结构、气隙值选取等对发电机性能的影响。建立了发电机的电磁场有限元计算模型,对发电机的输出性能进行了仿真分析计算。计算结果表明发电机达到了较高的技术指标要求。这为大型半直驱式永磁风力发电机的优化设计提供了一些有意义的参考。 展开更多

关键词 半直驱 永磁风力发电机 极槽配合 磁极结构

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永磁同步风力发电系统滑模变结构矢量组合控制 被引量：4

14

作者 张志刚 张桂香 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1986-1991,共6页

针对永磁同步风力发电直驱系统应用,采用滑模观测无速度传感器控制算法观测角度和速度的无速度传感器方法,并提出速度采用滑模控制和电流采用非线性PI矢量控制的组合控制策略。仿真实验结果表明:在永磁同步风力发电机可能运行的速度范... 针对永磁同步风力发电直驱系统应用,采用滑模观测无速度传感器控制算法观测角度和速度的无速度传感器方法,并提出速度采用滑模控制和电流采用非线性PI矢量控制的组合控制策略。仿真实验结果表明:在永磁同步风力发电机可能运行的速度范围内以及加入5%的建模误差时,该组合控制策略工程实现较简单,系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提组合控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 矢量控制 组合控制 滑模变结构

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基于模糊控制的永磁风电机组对独立电网调频策略改进研究 被引量：3

15

作者 董鹤楠 苑舜 +2 位作者 韩子娇 蔡志远 王海鑫 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第2期254-260,共7页

针对含高渗透率风电的独立电网频率不稳定问题,对永磁风电机组参与调频进行了研究。为实现风电机组具备功率调节容量,在机侧变流器控制算法中引入降载系数,分析降载后风电机组的相关特性。提出了基于模糊控制器的转矩补偿方法,实现机侧... 针对含高渗透率风电的独立电网频率不稳定问题,对永磁风电机组参与调频进行了研究。为实现风电机组具备功率调节容量,在机侧变流器控制算法中引入降载系数,分析降载后风电机组的相关特性。提出了基于模糊控制器的转矩补偿方法,实现机侧变流器调节电网功率平衡。仿真对比表明,文章的控制策略能够提高独立电网频率稳定性,保证了同步发电机较大的调节裕度。 展开更多

关键词 降载控制 模糊控制 永磁风力发电机 独立电网 调节频率

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基于快速终端滑模的永磁同步发电机控制研究 被引量：3

16

作者 何碧漪 周国平 张亚 《电气自动化》 2015年第3期14-17,共4页

以永磁同步风力发电机为研究对象,首先对风力发电机进行数学建模,推导出风力发电机的状态空间表达式。其次结合终端滑模与线性滑模的优点,设计了一种快速终端滑模面,从而使系统具有全局快速收敛的能力,并在此基础上施加了负载观测器削... 以永磁同步风力发电机为研究对象,首先对风力发电机进行数学建模,推导出风力发电机的状态空间表达式。其次结合终端滑模与线性滑模的优点,设计了一种快速终端滑模面,从而使系统具有全局快速收敛的能力,并在此基础上施加了负载观测器削弱抖阵。最后通过仿真验证控制策略可以较快地跟踪参考速度,且具有较好的鲁棒性和抗干扰性。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 矢量控制 转速控制 快速终端滑模 负载观测器

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大型永磁风力发电机偏心故障计算与分析 被引量：2

17

作者 季洁 何山 +3 位作者 王维庆 文龙 吾尔开西.艾尼瓦尔 黄嵩 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第10期96-101,共6页

在永磁风力发电机运行过程中偏心故障时有发生,对风电机组安全稳定运行造成系列影响。基于有限元理论,通过Ansoft Maxwell软件建立了1.2 MW永磁风力发电机二维偏心模型。推导了永磁发电机在偏心故障下的气隙磁密和不平衡磁拉力的解析式... 在永磁风力发电机运行过程中偏心故障时有发生,对风电机组安全稳定运行造成系列影响。基于有限元理论,通过Ansoft Maxwell软件建立了1.2 MW永磁风力发电机二维偏心模型。推导了永磁发电机在偏心故障下的气隙磁密和不平衡磁拉力的解析式。采用参数化仿真,对偏心故障下风力发电机定、转子及发电质量所受影响进行了分析,得出发电机在不同偏心程度下气隙磁密、磁拉力、感应电势和损耗的变化规律。 展开更多

关键词 偏心 永磁风力发电机 有限元法 二维偏心模型

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2MW直驱永磁同步风力发电机的电磁设计 被引量：2

18

作者 吕雨农 彭晓 +1 位作者 王步瑶 刘万太 《湖南工程学院学报（自然科学版）》 2016年第1期15-18,共4页

通过应用传统电机电磁计算方法确定了2 MW永磁同步风力发电机的初始电磁方案,并确定了发电机的几个主要的设计参数,对Ansoft Maxwell软件中的RMxprt电机设计模块所建立的发电机模型进行仿真和分析,通过对此仿真分析结果和电磁计算结果... 通过应用传统电机电磁计算方法确定了2 MW永磁同步风力发电机的初始电磁方案,并确定了发电机的几个主要的设计参数,对Ansoft Maxwell软件中的RMxprt电机设计模块所建立的发电机模型进行仿真和分析,通过对此仿真分析结果和电磁计算结果进行对比,反馈到发电机初始电磁方案中,进行相应的修正和完善,得到了符合设计要求的发电机电磁方案和主要电磁参数仿真结果,验证了2 MW永磁同步风力发电机设计的有效性. 展开更多

关键词 永磁电机 风力发电机 电磁设计

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直驱式永磁同步风电机组最大功率跟踪控制策略的研究 被引量：1

19

作者 张丽萍 陈世慧 +1 位作者 郭晓红 张瑞荣 《自动化博览》 2013年第3期114-116,共3页

直驱永磁同步发电机具有直接驱动、结构简单、效率较高等优点,因而成为目前兆瓦级风电机组的主流机型之一,且市场份额有逐步扩大的趋势。以直驱式永磁风力发电系统为主要研究对象,在直驱永磁同步风力发电机(DDPMG)的运行特性基本原理基... 直驱永磁同步发电机具有直接驱动、结构简单、效率较高等优点,因而成为目前兆瓦级风电机组的主流机型之一,且市场份额有逐步扩大的趋势。以直驱式永磁风力发电系统为主要研究对象,在直驱永磁同步风力发电机(DDPMG)的运行特性基本原理基础上,建立包括风力机、直驱式永磁同步发电机及机侧变换器在内的整个系统的数学模型。应用定子磁链定向的方法,对系统进行矢量控制策略的研究,运用Matlab/Simulink建立了直驱永磁同步发电系统仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真,结果验证了所建模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 风力发电 直驱式 永磁同步风力发电机组 矢量控制

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基于功率反馈的直驱式永磁发电机组最大功率跟踪控制 被引量：2

20

作者 黄河 付立军 +1 位作者 侍乔明 王刚 《电气传动》 北大核心 2014年第1期53-57,72,共6页

分析了风力机的运行特性,建立了直驱式永磁同步发电机组(D-PMSG)的数学模型。基于功率反馈的最大风能跟踪控制原理,引入前馈解耦控制和锁相环,通过变流器控制直驱永磁风力发电机的电磁功率来实现对风力机转速的间接控制,在无需检测风速... 分析了风力机的运行特性,建立了直驱式永磁同步发电机组(D-PMSG)的数学模型。基于功率反馈的最大风能跟踪控制原理,引入前馈解耦控制和锁相环,通过变流器控制直驱永磁风力发电机的电磁功率来实现对风力机转速的间接控制,在无需检测风速和风力机转速的情况下实现了风电系统的最大风能跟踪和单位功率因数控制。在变风速环境下,通过仿真实验,验证了所采取控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直驱永磁风力发电 最大功率跟踪 前馈解耦 锁相环 单位功率因数

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