2兆瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流技術(shù)的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓、頻率變化的電能轉(zhuǎn)換為恒壓、恒頻的交流電能的裝置，是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分。它能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)輸出的電壓、電流、有功功率和無功功率等參數(shù)的快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，是當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。論文在對(duì)直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)2兆瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變流器及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究開發(fā)。 論文首先分析了風(fēng)力發(fā)電變

2、流技術(shù)研究的背景和意義，介紹了恒速恒頻和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了定槳距型和變槳距風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)原理，綜述了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。然后，詳細(xì)介紹了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其各部分的工作原理，在比較了當(dāng)前適合直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各種變流電路的基礎(chǔ)上，提出了一種在考慮現(xiàn)有開關(guān)器件功率水平的情況下符合大功率直驅(qū)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求的變流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即采用“雙PWM多級(jí)并聯(lián)”的電路結(jié)構(gòu)。在對(duì)其各部分電路工作原理進(jìn)

3、行了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，提出了“直接功率控制”方法對(duì)機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器分別進(jìn)行控制，根據(jù)直接功率控制原理建立了PWM整流器和PWM逆變器的數(shù)學(xué)模型，并通過Matlab /Simulink仿真驗(yàn)證了控制方法的正確性。 最后，在仿真基礎(chǔ)上對(duì)2兆瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)，論文詳細(xì)介紹了變流系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)，包括IGBT選型，電容、電感參數(shù)的計(jì)算，介紹了基于TMS320F2812的硬件開發(fā)平臺(tái)，包括CPU單元，電壓電流采