单片机的双馈风力发电控制系统的设计+电路图(2)
在21世纪，全球风力发电行业取得了举世瞩目的发展。WWEA行业数据，在2008年的一份报告称，中国和美国在风力发电领域的竞争激烈，与此同时，世界上最大的风力发电市场已经改变了从德国到美国。与此同时，在欧洲新增装机容量的各种各样的新能源，风能，最大比例的36%，它的容量为8500兆瓦。同时风力发电在世界的不同部分的总输出飙升29%，创下历史新高，风力发电已经在全球能源市场越来越重要的作用。
科学家预测，到2020年，这一数字将达到15亿千瓦。在中国在改善环境质量，节约资源，促进社会经济的可持续发展等将做出突出的贡献。如何捕获的最大风力发电机风能转化为电能，这是一个非常值得研究的问题，因为只有这样才能充分利用风力资源丰富，为了避免不必要的资源浪费和风力发电设备的有效利用率。基于风力发电系统中，风力涡轮机捕获风能的大小和风力涡轮机的速度和风速[2]。在一定风速下风力发电机最大风能捕获的特点，风力发电系统由风力涡轮叶片、齿轮箱风力涡轮叶片连接到发电机，通过齿轮箱将上升速度。最大功率点跟踪控制可以调整风力涡轮机的速度根据实时风速的变化，使其成为最好的风速，使发电机输出功率最大的状态，这样就可以保持风能资源的最大化利用。
1.2风力发电技术的研究现状和发展趋势
1.3本文主要工作
由于现在能源的短缺，所以急需开发新能源，风能又是现在即将成熟的发电技术，而且又是清洁能源，取之不尽用之不竭，不会污染环境，因此风力发电寄托着人们的能源的希望。所以研究风力发电的意义特别重大，本文的首要目标就是设计一个优质的风力发电系统，对交流励磁双馈发电机做了更进一步的了解，本篇文章的主要工作如下：
（1）这篇文章介绍了变速恒频风力发电系统的运行特性，仔细的研究了这个风力发电系统。本次设计介绍了两种理论，一个是风力发电机能量转换的理论，另一个就是贝茨理论，还介绍了这个系统的工作原理还有这个系统的结构特点，建立了一个数学模型，这个数学模型依靠着坐标系统建立的，然后通过一些详细的理论推导，为建立一些控制方法的理论提供了一些理论依靠。建立一个同步旋转的动态模型，这个动态模型在需要依靠在参照系内。从而进一步的研究网侧变换器以及转子侧变换器的原理。
（2）设计一个风力发电的控制系统，并且是运用MSP430单片机来完成的控制系统，研究出电路设计、生产和控制需要的软件。
2 双馈风力发电机的基本原理与数学模型
2.1风力机的能量转换理论和贝兹理论的综述
（1）风能计算方程表达式如下：
(2-1)
（2-1）式中:气体的质量用m表示; 气体的流动速度用v，设置单位时间内气流通过横截面的气体体积V，则：
如果 为空气密度，则质量是：
这个时候的气流的动能是：
(2-2)