風力發(fā)電系統(tǒng)變流器的DSP控制研究.pdf

1、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)，主要對風力發(fā)電系統(tǒng)變流器的控制進行了分析和研究。 文章首先對風力發(fā)電進行了概述，介紹了風力發(fā)電技術兩大發(fā)展趨勢，大功率直驅化和雙饋。本課題背景項目1.2MW風力發(fā)電變流系統(tǒng)采用的是大功率直驅結構——永磁同步電機加交直交變流系統(tǒng)的結構模式。針對本文的研究背景，介紹了直驅型風力發(fā)電變流器系統(tǒng)的主電路整體結構。隨后詳細分

2、析了該拓撲結構的控制策略和工組原理。在系統(tǒng)變流器整體結構分析的基礎上，引出本文重點研究的兩個變流環(huán)節(jié)的控制： 第一部分是系統(tǒng)升壓斬波器(AC/DC)的控制，通過分析相關主電路結構、原理，建立了數(shù)學模型，引出本文重點研究的瞬時值控制策略的概念和具體實現(xiàn)，并對升壓斬波器的瞬時值控制策略進行了詳細的高頻、低頻模型分析和穩(wěn)態(tài)、動態(tài)性能分析； 第二部分是系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器(DC/AC)的控制，通過對逆變器主電路的數(shù)學建模和控制要求分析

3、，研究了并網(wǎng)逆變器的瞬時值控制策略，包括電感電流控制內環(huán)和直流電壓控制外環(huán)的具體設計和實現(xiàn)方法。 本文針對以上兩個風力發(fā)電系統(tǒng)變流器環(huán)節(jié)控制的具體軟件、硬件實現(xiàn)，設計了基于DSP TMS320F2812的控制電路板，并給出了相關參數(shù)、具體電路原理圖說明以及系統(tǒng)控制軟件流程圖。 最后，文章分別給出了升壓斬波器的實驗波形分析和并網(wǎng)逆變器的實驗波形分析。實驗結果驗證了理論分析，表明本文所研究控制策略具有較好的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)工作性能