1. 研究目的与意义（文献综述）

众所周知，地球上可供人类开发和使用的化石能源是有限的，且是不可能再生的。然而随着全球工业化进程的逐步展开并加速，世界各国对能源的需求急剧上升，而常见的煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭，根据联合国能源署报告，这些能源仅可供全世界消耗大约170 年。[1]换句话说，如果不加以控制，人类将在接下来的两百年内消耗地球存储了若干亿年的化石能源，同时大量使用的化石能源对我们所赖以生存的地球生态环境造成了严重的破坏，如燃烧化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了温室效应和酸雨的产生。面对社会和经济可持续发展的挑战，如何解决日益紧张的能源危机并缓和环境恶化，是当今人类社会发展的重大课题。现如今，各国对上述能源危机和环境恶化问题已达成共识，即寻找和开发可再生能源，在此基础上制定相关的优惠政策扶持新能源的广泛应用。据专家预计，21世纪人类使用的最主要的能源是：核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰和氢能。而在这么多可再生能源和新技术开发和应用中，风能作为主要的成员之一，倍受关注。

与其他能源相比，风能在技术和成本上都具有较强的优势，因此在诸多的新型能源中，风能可谓是最理想的新兴能源之一。风力发电的优越性可归纳为三点：首先，在经济成本方面，建造风力发电场的费用较之于水力发电厂、火电发电厂或核电站的建造成本低很多；第二，风力发厂的运营成本较低，运营时除常规保养外，没有其他任何消耗和燃料成本；第三，从环保角度而言，风电是一清洁的自然能源，发电过程无化石能源发电所产生的温室气体和有害气体等，于环境无害，反而增加美观，是值得提倡的一种新能源。因此，各国对于风能开发和利用项目的投资不断加大，风力发电行业也呈现出前所未有的发展速度。

自二十世纪80年代以来，风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。 世界上第１台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成，但由于技术和经济等方面原因，风力发电一直未能成为电网中的电源。直到1973年发生石油危机，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费，用新技术研制现代风力发电机组。20世纪80年代开始建立示范风电场，成为电网新电源。到了90年代对环境保护的要求日益严格，特别是要兑现减排二氧化碳等温室效应气体的承诺，风电的发展是因为法律规定全部收购再生能源发出的电量，且必须在电源中占一定比例；另外还有对风电投资的补贴、税收减免和鼓励电价。风电与常规电源的价差是用征收火电二氧化碳排放税，或从火电用户分摊可再生能源发电份额中进行补偿。为了鼓励利用风能，美国1992年就制定了相关的法规，风力发电可享受减免联邦产品税1.5美分／千瓦时。在亚洲，利用风能资源最好的国家是印度。2004年，印度新装机的风力发电容量为875ＭＷ，风力发电能力达3000ＭＷ，位居世界第５位，是世界最大的风力发电国家之一。据估计，在印度风能资源大约为45000ＭＷ，可利用的风能大约为13595ＭＷ。据印度政府有关部门预测，到2012年印度经济增长将需要新增电力24000ＭＷ，其中10%将来自于可再生能源，新增可再生 能源的50%将由风力发电提供风力发电产业自兴起后一直在全球保持一种持续增长的态势。1995年全球风电年装机量为1290mw，累计装机量为4800mv；2009年全球风电年装机量已达37500mv。可以预测风力发电行业在现有政策支持和1不断发展的风电技术的支持下，全球风电市场将会不断扩大。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容：

设计并网运行条件下有刷双馈风力发电机的矢量控制策略，以满足机组功率控制的要求，主要包括双馈型风力发电机拓扑结构和工作原理，发电机数学模型，控制策略的设计，并搭建仿真平台对所提矢量控制策略的有效性进行验证。

（1）了解有刷双馈型风力发电机的工作原理和拓扑结构

3. 研究计划与安排

第1-3周：文献查阅，包括著作、期刊、会议论文、网络资源等；

第4周：完成开题报告、论文提纲；

第5周：完成英文文献翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨淑英. 双馈型风力发电变流器及其控制: [博士学位论文]. 合肥: 合肥工业大学图书馆,

2007

[2] 阮毅. 电力拖动自动控制系统. 北京: 机械工业出版社, 2010