直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電能逆變器的研究.pdf

1、風(fēng)能資源是無污染的綠色能源,并且在各種發(fā)電能源中對環(huán)境影響最小。因此,為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、緩解常規(guī)能源資源有限并產(chǎn)生環(huán)境污染的問題,風(fēng)能等可再生資源的開發(fā)利用已受到世界各國的高度重視。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的有效裝置,它廣泛的應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,其性能和可靠性也在不斷提高。直驅(qū)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于其效率高,結(jié)構(gòu)簡單及穩(wěn)定運(yùn)行,是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展的趨勢和當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。本文主要研究基于永磁

2、發(fā)電機(jī)的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。
　　 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的PWM逆變器將電能改變?yōu)楹泐l恒壓的交流電。所以PWM逆變器的設(shè)計(jì)和制造是直接驅(qū)動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文對PWM逆變器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,設(shè)計(jì)了基于SVPWM控制的逆變器閉環(huán)控制系統(tǒng),研究了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略。
　　 首先,設(shè)計(jì)了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的總體方案,并在分析直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)PWM變換器的幾種常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了10kW電能變換

3、器主電路,并對主要器件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。
　　 其次,研究了PWM逆變器的控制策略,分析了三相電壓型PWM整流器(VoltageSource Rectifer-VSR)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了PI控制器的設(shè)計(jì),并對PI調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法進(jìn)行了介紹,為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 另一方面,對PWM逆變器控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),硬件部分采用數(shù)字信號處理芯片TMS320LF2406作為核心控制器