1. 研究目的与意义（文献综述）

随着全球经济发展和人口增长对能源需求的持续增加，使用传统化石能源面临的许多问题日益突出，如能源开始短缺及环境污染加速。而煤、石油、天然气是当今世界的三大主力能源，目前这三者约占一次能源消耗的80%。由于传统化石能源非常稀缺，加之所具有的不可再生性，其价格不断上涨，按照目前世界上的消耗速度和已知的储量，世界上的化石能源有可能在40到200年内逐渐耗尽；并且消耗化石能源所产生的有害气体严重污染环境，并对人体造成伤害，加剧全球气候变暖。因此，寻找清洁且可再生的替代能源日益迫切，也成为当今世界需要解决的主要问题之一。

可以用来替代的能源主要包括水能、核能等可再生能源。就目前来看，水能与核能是现阶段的首选，但水电开发总量有限且对自然环境有一定影响，核能有泄露和处理核废料的危险。可再生能源还包括太阳能、风能、地热能等等。而其中风能时目前可再生能源中规模开发程度、商业化程度和技术成熟程度较高的发电方式。地球表面的温差引起空气流动，而空气具有一定的质量，因此空气流动就具有一定的动能。风能是清洁无污染的可再生能源，而且分布广泛，总量客观。全球可利用的风能约为20000000mw，风能将成为21世纪的主要能源之一。

近年来，风力发电一直是世界上增长最快的能源。丹麦到2020年和2050年风力发电比例将提高到42%和100%；欧盟的总体目标则是在2020年和2050年由风力发电的比重提高到17.5%和50%的电力；美国的目标则是到2030年风力发电占总量的30%。目前而言，我国的风力发电总装机为世界第一，到2020年和2050年，中国风电装机容量将分别达到200gw和1000gw，而发电量将占据总量的5%和17%，风电将成为中国的五大能源之一。

2. 研究的基本内容与方案

此次课设主要是设计和研究风力发电系统最大功率的一种跟踪技术。首先，本文主要以双馈异步风力发电机组为研究目标，双馈异步风力发电机组（Doubly-Fed Induction Generator，DFIG）是最早的变速恒频风力发电机型，Vestas公司的1.5MW双馈机组样机建于1996年。至今，采用双馈异步发电机驱动的风力发电机组仍是市场的主流机型。双馈型风力发电机组的优点是：可以连续变速运行，风能转换率高，可改善作用于风轮桨叶上的机械应力状况；换流器容量为风力发电机额定容量的25%~30%，换流器成本相对较低；功率因数高，并网简单，无冲击电流。其主要缺点是存在滑环和齿轮箱的问题，维护保养费用高于无齿轮箱的永磁机组。随后研究并设计了一种最大功率点跟踪控制技术，考虑到工业实用的角度，主要分析了最佳叶尖速比法，并在Matlab/Simulink中搭建风力发电系统模型，验证所设计最大功率跟踪算法的有效性，然后基于Matlab/Simulink中的风力发电系统模型，研究不同工况下验证所设计的最大跟踪算法的适应性。

3. 研究计划与安排

第1~2周：查阅并翻译相关资料，了解目前风力发电发展阶段以及未来的发展趋势，根据疑问阅读相关文献。

第3周：翻译外文资料，完成开题报告初稿。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]袁小明. 大规模风电并网问题基本框架[j]. 电力科学与技术学报, 2012, 27(1): 16-18.

[2]贺益康，胡家兵. 并网双馈异步风力发电机运行控制[m]. 北京: 中国电力出版社, 2012：22-28.

[3]p. kundur. power system stability and control [m]. new york: mcgraw-hill, 1994：15-18.