風力發(fā)電變流系統(tǒng)多重斬波器的研究.pdf

1、隨著我國能源的日益匱乏，風能作為一種清潔可再生能源，發(fā)展迅速，已經(jīng)成為我國能源重要的發(fā)展方向之一。本文以863計劃項目“MW級風力發(fā)電機組電控系統(tǒng)研制”為研究背景，介紹了1.2MW永磁同步電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)，重點研究了變流系統(tǒng)中的大功率三重升壓斬波器。 本文首先對風力發(fā)電進行了概述，介紹了我國和世界風電發(fā)展狀況以及技術(shù)發(fā)展趨勢。當今風力發(fā)電技術(shù)正朝大功率、無驅(qū)化方向發(fā)展，本課題1.2MW風力發(fā)電系統(tǒng)就是采用了永磁同步電機加

2、交直交變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，中間省去了齒輪增速機構(gòu)，減少了維護問題，具有很大發(fā)展前景。 在變流系統(tǒng)中，三重升壓斬波器作為重要的直流環(huán)節(jié)，不僅起到了電能傳輸?shù)淖饔?，同時也是抬升電壓保證逆變器正常工作的重要組成部分。文章中重點分析了三重升壓斬波器的結(jié)構(gòu)、原理和工作方法，并進行了理論推導和公式說明。結(jié)論說明，斬波器的多重化不僅可以減小輸入電流中的諧波含量，降低電機轉(zhuǎn)矩脈動，而且也使得輸入電流分流，降低了開關(guān)器件的電流應(yīng)力。 本課

3、題采用平均電流法對三重升壓斬波器進行控制。在分析斬波器的動態(tài)特性時，采用了狀態(tài)空間平均法對其進行了小信號模型分析，經(jīng)過模型建立和計算傳函，最后確定了PI參數(shù)調(diào)節(jié)范圍，順利完成了斬波器的開環(huán)和閉環(huán)控制實驗。 文中采用DSP高速集成控制芯片作為三重斬波器的控制核心，并根據(jù)控制流程圖對其控制進行了軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)了控制板上的信號采集、運算、故障檢測、電路驅(qū)動等功能。 本文最后對實驗波形進行了詳細分析，討論了實驗參數(shù)對波形結(jié)果的