侯文宝，周 鑫，庞晴晴

(1.江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221116;2.中石化徐州管道技术作业公司，江苏徐州221008;3.中国矿业大学，江苏徐州221008)

0 引 言

永磁同步风电系统的优势可概括为无励磁装置、质量轻、效率高、系统可靠性好等。与其他风力发电系统相比，永磁发电机和风轮机之间无需减速箱，可以实现直接耦合，大大降低了发电机的维护成本，同时有利于改善系统噪声。因此去掉齿轮箱的直驱式风电系统成为目前的发展趋势［1－2］。

在额定风速下运行时，变速恒频风力发电系统相较于恒速恒频风力发电系统，可以获取更多的能量［3］。为了达到这个目的，需要发展先进的最大功率跟踪控制技术，目前常用的有［4］功率信号反馈法和爬山搜索法。但在使用功率信号反馈法时，需要模拟仿真得到最大功率曲线，实现起来相对麻烦［5］;爬山搜索法需要步长的设置，定步长算法中，步长设置过大或过小都有其不好的一面，而变步长算法增加了计算量。永磁同步电机的控制方法最常用的是矢量控制方式，使用最多的是［6］零d 轴电流控制、最大转矩电流比控制、单位功率因数控制和恒定子磁链控制。零d 轴电流控制以及最大转矩电流比控制，在低速时能保持较高的效率，但是高速时无功功率增加，功率因数降低。单位功率因数控制方式中电枢电流不是线性关系，控制比较麻烦。

本文选用叶尖速比控制法实现最大风能跟踪，基于恒定子磁链控制实现永磁同步发电机的高性能控制。……