中国研究团队在开关磁阻发电机MPPT控制领域取得重要突破

中国研究团队在开关磁阻发电机MPPT控制领域取得重要突破

中国计量大学现代科技学院和国网新疆综合能源服务有限公司的研究团队在开关磁阻发电机（SRG）领域取得了重要突破。研究人员赵紫帆、孙冠群等人提出了一种新型功率变换系统及其最大功率点跟踪（MPPT）控制方法，显著提升了风电系统的效率和稳定性。这一研究成果发表在2024年的《电气技术》杂志上，为风电技术的发展注入了新的动力。

开关磁阻发电机是一种具有独特优势的电机类型，其转子无绕组和永磁体设计，不仅降低了成本，还提高了耐高温和高速运行的能力。与传统电机相比，开关磁阻发电机具备更高的效率和更低的损耗，能够在相同功率输出的情况下实现更小的体积和重量。此外，其响应速度快、控制精度高，能够实时调节电机的转速和扭矩，满足不同工况的需求。

在风电系统中，MPPT控制技术扮演着至关重要的角色。它通过实时监控风机输出功率，并调节发电机的输出电压和电流，确保系统在不同风速和环境条件下都能输出最大功率。为了实现这一目标，研究团队提出了一种含可变励磁电压的新型功率变换器。该变换器包括主电路和励磁电路两部分，其中主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数，而励磁电路仅需一只主开关管。这种设计不仅简化了电路结构，还实现了励磁电压与发电电压的解耦控制。

基于该新型功率变换器，研究团队开发了一种改进的MPPT控制方法。通过提出一种励磁电压扰动控制策略，系统能够在变速风力发电应用中实现更精准的功率控制。为了验证该方案的有效性，研究人员对一台750W的SRG样机系统进行了仿真和实验。实验结果令人振奋：与基于传统共上管功率变换器的SRG风电MPPT相比，新型功率变换器的输出功率增加了1.5%。

这一突破不仅展示了开关磁阻发电机在风电领域的巨大潜力，还为实现更高效、更稳定的风电系统提供了新的解决方案。随着全球对可再生能源需求的不断增长，这项研究有望在推动风电技术发展和实现绿色能源目标中发挥重要作用。