豎軸式潮流能發(fā)電控制研究.pdf

1、隨著世界人口的不斷增長和社會工業(yè)的快速發(fā)展，各國對能源的需求量也與日俱增，而作為目前利用最多的常規(guī)能源，如煤炭、石油等可燃性化石能源，正在被逐漸地消耗殆盡。同時常規(guī)能源燃燒所產(chǎn)生的CO2等氣體和廢棄物對人類的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，也破壞了地球的生態(tài)系統(tǒng)。因此開發(fā)可再生新能源顯得尤為重要，它一方面能夠緩解社會對常規(guī)能源的大量需求，另一方面也能凈化生活環(huán)境，使人們能夠長久健康地工作生活。地球表面的70％被海水所覆蓋，所蘊(yùn)含能量巨大，因此潮

2、流能作為一種可再生能源，開發(fā)前景十分可觀且對環(huán)境造成的污染很少，潮流能發(fā)電作為主要利用形式也得到了越來越多的關(guān)注和研究。
　　本文主要就潮流能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)合課題項目對豎軸式水輪機(jī)的工作特點和輸出特性做了深入研究，分析了發(fā)電系統(tǒng)的工作原理和能量轉(zhuǎn)換過程并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)潮流流速和潮流發(fā)電的特點，利用數(shù)字PI技術(shù)和SVPWM技術(shù)，研究制定了系統(tǒng)能量控制策略以及直流變換器和逆變器的具體控制方法

3、，實現(xiàn)對發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率的有效控制，并以與電網(wǎng)電壓同頻的方式和電網(wǎng)順利連接，為用戶所使用。本文利用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了潮流發(fā)電系統(tǒng)模型，對所設(shè)計控制方法和電網(wǎng)故障時的低壓穿越問題進(jìn)行了仿真實驗，仿真結(jié)果表明了方法的正確性。在此基礎(chǔ)上，基于TI公司的DSP2812控制芯片，設(shè)計了發(fā)電系統(tǒng)的硬件主回路和控制電路，其中的功率控制器件采用性能優(yōu)良的IPM（智能功率模塊），同時結(jié)合軟件程序編寫，對控制方法進(jìn)行數(shù)字化實現(xiàn)。