2MW變速恒頻風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、能源和環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。利用可再生、綠色環(huán)保能源對于緩解能源問題具有重大意義。其中風能的利用更以其突出的優(yōu)點受到格外的關(guān)注，諷力發(fā)電技術(shù)也成為全世界競相開發(fā)的新能源技術(shù)。
　　 論文介紹了國內(nèi)外風力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了當今熱門的兩種風電機組類型。闡述了變速恒頻風發(fā)電機組風能利用率高，功率輸出穩(wěn)定等特點。論文對兆瓦級變速恒頻風力發(fā)電機組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及機組運行原理進行了分析，并對各部分功能進行了說明。本文

2、還詳細分析研究了雙饋異步發(fā)電機的原理，包括電機定子電壓的控制，電機轉(zhuǎn)速和功率的控制等。
　　 論文對額定風速以下的最大功率跟蹤原理進行了研究。本文將風速檢測和爬山算法結(jié)合起來用于最大功率跟蹤，經(jīng)研究該方法高效、精確。本文研究了應(yīng)用于偏航控制系統(tǒng)中的爬山算法，并對算法的控制參數(shù)進行了分析，完成了跟蹤最大功率及偏航控制的軟件設(shè)計。
　　 論文研究和設(shè)計了2MW變速恒頻風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)是以機組主控制器為核心的主

3、從控制系統(tǒng)。主控制器和從控制器、從控制器和從控制器之間利用CAN總線連接，保證了控制信號、狀態(tài)量和檢測量傳輸?shù)膶崟r性和穩(wěn)定性。
　　 機組主控制器采用FPGA嵌入式系統(tǒng)，它集成了32位的處理器、CAN總線控制器和千兆以太網(wǎng)MAC控制器等。論文設(shè)計了機組主控器的檢測單元，可完成溫度和風速、風向檢測。
　　 勵磁控制系統(tǒng)采用兩個DSP控制器分別對網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器進行控制。設(shè)計中采用了Concept公司的IGBT驅(qū)動芯

4、片，其特點是具有硬件短路、過流保護功能。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了IGBT保護報警電路并加入了軟件保護功能，提高了功率模塊的安全性。勵磁控制器的檢測單元對各種電壓電流和電機轉(zhuǎn)速進行檢測，并將檢測量上傳機組主控制器。本文對網(wǎng)側(cè)PWM變換器、轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器采用基于電網(wǎng)電壓定向矢量方式控制，在保持直流母線電壓穩(wěn)定的前提下，有效地控制雙饋異步電機(DFIG)的轉(zhuǎn)速、有功和無功功率。論文分析了矢量控制方法及DSP控制器的軟件控制流程，完成了相應(yīng)的