寫在前面的話：

隨著人們對(duì)環(huán)保問(wèn)題越加關(guān)注，清潔可再生能源的發(fā)展越來(lái)越快，其中風(fēng)能作為地球上蘊(yùn)藏量豐富、清潔的可再生能源，因其具有較高的開(kāi)發(fā)和環(huán)保價(jià)值而受到廣泛關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電由兩部分組成，即風(fēng)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。前一部分通過(guò)風(fēng)力機(jī)完成，將風(fēng)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能；后一部分是將風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)化的機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能，由發(fā)電機(jī)完成。不同的風(fēng)速，風(fēng)機(jī)都會(huì)有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速，通過(guò)控制發(fā)電機(jī)組在最佳轉(zhuǎn)速下運(yùn)行實(shí)現(xiàn)最大功率輸出，是風(fēng)機(jī)最大風(fēng)能捕獲研究的關(guān)鍵。本期將利用PTS-5000模塊永磁同步發(fā)電機(jī)型風(fēng)電逆變器通過(guò)間接轉(zhuǎn)速控制實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，為老師提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)資源參考。實(shí)驗(yàn)?zāi)＝MPEK-520Lab6如圖1所示。

圖1  PEK-520最大風(fēng)能捕獲實(shí)驗(yàn)?zāi)＝M

 　    PEK-520模組介紹

PEK-520 為永磁同步發(fā)電機(jī)型風(fēng)電逆變器(Maximum Power Point Tracking of WTG)，模組實(shí)物照片如圖1 所示，主要三部分組成，分別為風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊，發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與永磁同步馬達(dá)（含PMSM與PMSG）。該模組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫槭褂谜咛峁┗贒SP控制的電力變換器學(xué)習(xí)平臺(tái)，即借助 PSIM 軟件完成仿真和實(shí)驗(yàn)。第一實(shí)驗(yàn)者可以在PSIM上建立模擬（連續(xù)）仿真電路，以學(xué)習(xí)電力變換器的原理、分析和功能設(shè)計(jì)；第二將電力變換器的控制轉(zhuǎn)化去數(shù)字（離散）仿真部分，進(jìn)行仿真研學(xué)；第三借助DSP芯片內(nèi)部所具有的A/D轉(zhuǎn)化器、數(shù)據(jù)處理和PWM信號(hào)生成功能，再次進(jìn)行數(shù)字（離散）仿真；第四通過(guò)PSIM 之 C代碼生成功能，將控制部分生成C代碼；最后將生成的C代碼下載于PEK-510的DSP之中，以備實(shí)物實(shí)驗(yàn)。這樣設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)方便實(shí)驗(yàn)者能夠快速完成DSP對(duì)變換器主電路的控制。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)除需要PEK-520 模組外，仍需配置永磁同步發(fā)電機(jī)機(jī)組、PEK-005A(輔助電源)和 PEK-006 (JTAG 下載器)等，并在 PTS-5000 的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成，PTS-5000 的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖2所示。

圖2  PTS-5000 的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)圖

 　   永磁同步發(fā)電機(jī)型風(fēng)電系統(tǒng)原理

遠(yuǎn)程遙控的方式

在永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要包括風(fēng)力機(jī)、直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)、功率變換器。風(fēng)力機(jī)（風(fēng)機(jī)）是捕獲風(fēng)能并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要設(shè)備，傳動(dòng)系統(tǒng)將風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)連接起來(lái)，永磁同步發(fā)電機(jī)將風(fēng)輪吸收的機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能，PMSG風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)實(shí)行電能變換。PMSG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)如圖3所示。

圖3  PMSG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)