基于柔性直流輸電技術(shù)風(fēng)電變換器的研究.pdf

1、全球能源危機(jī)和環(huán)境惡化使得可再生能源的研究和應(yīng)用越來越受到重視，而風(fēng)能作為儲量豐富的清潔能源之一，是理想的替代能源，因此對風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的研究和應(yīng)用至關(guān)重要。在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)電變換器是很關(guān)鍵的裝置，它決定了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及帶各種類型負(fù)載的能力。因此，開展高性能風(fēng)電變換器的研究具有重要意義。
　　常規(guī)整流環(huán)節(jié)廣泛采用的二極管整流電路和晶閘管相控整流電路向風(fēng)力發(fā)電機(jī)注入大量諧波，減小電機(jī)使用壽命。隨著半導(dǎo)體技術(shù)和新能源發(fā)電的

2、發(fā)展，出現(xiàn)了基于VSC(Voltage Sourced Converters)技術(shù)的新型直流輸電系統(tǒng)——柔性直流輸電(HVDC Light)，VSC整流器的電流控制技術(shù)是最早出現(xiàn)的控制方法，本文介紹了間接和直接電流控制，建立了數(shù)學(xué)模型并闡述了基本原理，同時(shí)給出了該控制策略的主要算法。直接電流控制方法具有相應(yīng)速度快，穩(wěn)態(tài)性能好，整流器接近單位功率因數(shù)運(yùn)行，可顯著的抑制諧波對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的干擾，改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行品質(zhì)。因此本文主要闡述了直接

3、電流控制中的固定開關(guān)頻率的控制策略，使用電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制方法，并給出了詳細(xì)的程序流程圖，另外還簡單介紹了滯環(huán)電流控制策略。
　　VSC-HVDC一次電路結(jié)構(gòu)及各個(gè)元器件的參數(shù)計(jì)算是本文另外一個(gè)重要內(nèi)容，對于機(jī)側(cè)三相電感、直流電容、Boost升壓電路中電感電容的計(jì)算都做了嚴(yán)密的推導(dǎo)，本部分內(nèi)容給風(fēng)力發(fā)電柔性直流輸電系統(tǒng)主電路元器件參數(shù)的選擇提供了計(jì)算依據(jù)。本文設(shè)計(jì)了交流電壓檢測電路、交流電流檢測電路、直流電壓檢測電路和鎖

4、相電路，并且用MULTISIM仿真軟件進(jìn)行仿真對比。IGBT在驅(qū)動(dòng)電路中是主要的電力電子器件，對其驅(qū)動(dòng)及保護(hù)非常重要，本文設(shè)計(jì)出IGBT驅(qū)動(dòng)電路并提出了IGBT的保護(hù)方法。
　　本文對RS485總線通訊做了深入的研究，利用TI公司的SN75LBC184D串口轉(zhuǎn)換芯片設(shè)計(jì)485通訊電路，制定了RS485通訊協(xié)議并編寫了軟件。最終以DSP2812為主控芯片，編寫控制程序，把一次回路與二次回路組合形成一套基于柔性直流輸電技術(shù)的風(fēng)電變換器