直驱式永磁同步风力发电机调速仿真系统的教学应用——以“电力拖动及自动控制系统”课程为例

作     者：迟晓红 易皓 王丰 卓放 刘文凤 

作者机构：西安交通大学电气工程学院陕西西安071000 

出 版 物：《工业和信息化教育》 (Industry and Information Technology Education)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：46-50页

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040102[教育学-课程与教学论] 

基　　金：2023年教育部产学合作项目(项目编号:230900245113029) 2020年教育部第二批“新工科”研究与实践项目(项目编号:E-NYDQHGC20202231) 2022年西安交通大学本科教学改革项目(项目编号:2210Y) 

主　　题：虚拟仿真 风力发电 永磁同步发电机 调速 

摘      要：在碳中和、碳达峰背景下,风力发电作为重要的清洁能源,在电力能源中所占比例不断提高。对风力发电机的有效调速可以实现发电功率的最大化,由于交流风力发电机的调速系统复杂、关联度高、耦合性强,在实际运行调节过程中,需要综合考虑各种因素的影响,操作控制难度大,无法进行现场实验。基于“电力拖动及自动控制系统课程教学的需求,构建了以综合设计为主体、探索创新为导向的直驱式永磁同步风力发电机(PMSG)仿真系统实验体系。通过虚拟仿真实验,学生对先进交流电机的调速系统有了整体认识,了解风力发电最大功率跟踪调速的基本知识,对专业的工程应用有了深入了解,增加专业认同感。针对不同的教学目标,设置多层次实验任务,满足不同学生的学习需求,激发学生学习兴趣,提升相关专业课程学习和实验的教学质量。