雙饋風力發(fā)電若干問題的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，我國的GDP已經(jīng)超越日本，成為全球第二大經(jīng)濟體。但是我國對能源的需求越來越大，社會對清潔綠色能源利用的呼聲也越來越高，風力發(fā)電正好滿足社會這一需求。交流勵磁雙饋風力發(fā)電是一種比較先進的發(fā)電技術(shù)。較之同步發(fā)電機，雙饋發(fā)電機可以調(diào)節(jié)的量有三個：轉(zhuǎn)子勵磁電壓的幅值、頻率、相位，可以在風速變化的情況下實現(xiàn)輸出頻率恒定的并網(wǎng)電壓。對風力機施加控制可以實現(xiàn)風力機對風能最大功率的捕獲，使發(fā)電機輸出最大化功率。雙饋風力發(fā)電機的變

2、換器在轉(zhuǎn)子側(cè)，其雙向流動的功率為轉(zhuǎn)差功率，只占雙饋發(fā)電機輸出功率的一部分，而不是全額的功率，減少了功率器件的體積、成本、重量。本文圍繞變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的如下的一些問題進行研究：
　　 首先對風力發(fā)電的國內(nèi)外研究動態(tài)進行概述，指出發(fā)展我國風力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)刻不容緩，介紹了雙饋風力發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點和簡單原理。針對實驗室缺乏原動機，采用他勵直流電動機模擬風力機，分別介紹直流機和風力機的原理，分析了用直流機代替風力機的可行性，分析了

3、直流機調(diào)速的多種方法，選擇了BUCK斬波電路，并且在MATLAB軟件的基礎(chǔ)上進行了仿真，仿真結(jié)果滿足要求，能夠模擬風力機的機械特性。風力機在同一風速下，葉輪轉(zhuǎn)速不同，其輸出的功率也不一樣，為了使風力機輸出最大功率，需要對風力機的轉(zhuǎn)速進行控制，使風力機在額定風速下運行在最大風能輸出狀態(tài)，本文分析了各種風力機最大風能捕獲的方法，選擇了定步長的爬山搜索法，在MATLAB軟件中編寫了爬山搜索法的程序，并進行了仿真，仿真結(jié)果可以跟蹤最大風能，達到

4、了預(yù)期目的。
　　 其次，在仿真的基礎(chǔ)上利用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片對直流機進行直流斬波控制，設(shè)計了硬件主電路，設(shè)計了功率管緩沖電路，實驗結(jié)果表明硬件主電路工作可靠，緩沖電路也可以保證電路的正常工作；
　　 在CCS軟件中編寫了直流機模擬風力機和風力機最大風能捕獲程序，實際結(jié)果表明程序可行。
　　 最后設(shè)計了基于LCL濾波器的三相整流器。雙饋網(wǎng)側(cè)變換器可以實現(xiàn)能量雙向流動，亞同步狀態(tài)下，雙