2MW變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、能源和環(huán)境是當(dāng)今人類(lèi)生存和發(fā)展所要解決的緊迫問(wèn)題。利用可再生、綠色環(huán)保能源對(duì)于緩解能源問(wèn)題具有重大意義。其中風(fēng)能的利用更以其突出的優(yōu)點(diǎn)受到格外的關(guān)注，諷力發(fā)電技術(shù)也成為全世界競(jìng)相開(kāi)發(fā)的新能源技術(shù)。
　　 論文介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了當(dāng)今熱門(mén)的兩種風(fēng)電機(jī)組類(lèi)型。闡述了變速恒頻風(fēng)發(fā)電機(jī)組風(fēng)能利用率高，功率輸出穩(wěn)定等特點(diǎn)。論文對(duì)兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及機(jī)組運(yùn)行原理進(jìn)行了分析，并對(duì)各部分功能進(jìn)行了說(shuō)明。本文

2、還詳細(xì)分析研究了雙饋異步發(fā)電機(jī)的原理，包括電機(jī)定子電壓的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率的控制等。
　　 論文對(duì)額定風(fēng)速以下的最大功率跟蹤原理進(jìn)行了研究。本文將風(fēng)速檢測(cè)和爬山算法結(jié)合起來(lái)用于最大功率跟蹤，經(jīng)研究該方法高效、精確。本文研究了應(yīng)用于偏航控制系統(tǒng)中的爬山算法，并對(duì)算法的控制參數(shù)進(jìn)行了分析，完成了跟蹤最大功率及偏航控制的軟件設(shè)計(jì)。
　　 論文研究和設(shè)計(jì)了2MW變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)是以機(jī)組主控制器為核心的主

3、從控制系統(tǒng)。主控制器和從控制器、從控制器和從控制器之間利用CAN總線連接，保證了控制信號(hào)、狀態(tài)量和檢測(cè)量傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
　　 機(jī)組主控制器采用FPGA嵌入式系統(tǒng)，它集成了32位的處理器、CAN總線控制器和千兆以太網(wǎng)MAC控制器等。論文設(shè)計(jì)了機(jī)組主控器的檢測(cè)單元，可完成溫度和風(fēng)速、風(fēng)向檢測(cè)。
　　 勵(lì)磁控制系統(tǒng)采用兩個(gè)DSP控制器分別對(duì)網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)中采用了Concept公司的IGBT驅(qū)動(dòng)芯

4、片，其特點(diǎn)是具有硬件短路、過(guò)流保護(hù)功能。在此基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了IGBT保護(hù)報(bào)警電路并加入了軟件保護(hù)功能，提高了功率模塊的安全性。勵(lì)磁控制器的檢測(cè)單元對(duì)各種電壓電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)量上傳機(jī)組主控制器。本文對(duì)網(wǎng)側(cè)PWM變換器、轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器采用基于電網(wǎng)電壓定向矢量方式控制，在保持直流母線電壓穩(wěn)定的前提下，有效地控制雙饋異步電機(jī)(DFIG)的轉(zhuǎn)速、有功和無(wú)功功率。論文分析了矢量控制方法及DSP控制器的軟件控制流程，完成了相應(yīng)的