風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計.pdf

1、為了舒緩用電壓力，保護社會生態(tài)等問題，隨著“節(jié)能環(huán)保”概念的提出，使得新型能源發(fā)電日益受到各國的重視，必將成為一種至關(guān)重要的發(fā)電形式。并網(wǎng)逆變器是風(fēng)力發(fā)電的重要能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，為保證發(fā)電的高效性以及電能質(zhì)量的優(yōu)化，對并網(wǎng)逆變器的合理設(shè)計至關(guān)重要。本文從原理分析、控制策略的研究、主電路與控制電路的設(shè)計、建模仿真以及實驗設(shè)計等方面對低壓并網(wǎng)逆變器進行了研究。
　　首先，從風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器的理論分析入手，先對逆變器的逆變原理及逆變控制技

2、術(shù)進行了分析，然后對并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的工作過程進行了分析。接著對并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型進行了創(chuàng)建，分別建立了在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型、兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的等效模型以及在小信號擾動下的模型。
　　其次，對傳統(tǒng)控制思想的劣勢進行了簡單的分析，然后介紹了瞬時無功理論的控制思想，并且在三相直角坐標(biāo)系下、兩相靜止坐標(biāo)系下以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對有功功率和無功功率進行了推導(dǎo)，從而確定了瞬時無功理論在并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略中的應(yīng)用。在控制方面通過PI調(diào)

3、節(jié)對系統(tǒng)的電流內(nèi)環(huán)以及電壓外環(huán)進行調(diào)節(jié)，以及通過對開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)的理論分析說明了PI調(diào)節(jié)的重要性。
　　再次，根據(jù)理論分析，對并網(wǎng)逆變器的總體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，并且提出了相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)，然后對并網(wǎng)逆變系統(tǒng)主電路參數(shù)進行了理論分析，包括直流側(cè)電容的選取分析和交流側(cè)電感的選取分析。在控制方面確定了采用TMS320F2812芯片為DSP的核心元件，然后對控制系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計，包括包括DSP及其基本外圍電路、DSP電源電路和復(fù)位電路、

4、JTAG仿真電路、外部擴展RAM電路、A/D采樣電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、CPLD電路、過零檢測電路、電流采樣處理電路、電壓采樣處理電路、PWM信號發(fā)生電路、逆變驅(qū)動電路。然后進行了控制系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計，包括主程序、中斷服務(wù)子程序的設(shè)計以及產(chǎn)生SPWM波的設(shè)計。
　　最后，用MATLAB軟件在SIMULINK環(huán)境下對并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進行了建模以及仿真分析，仿真結(jié)果達到了設(shè)計指標(biāo)。并且，在實驗室設(shè)計了一臺額定容量為12KVA/220V的并