雙饋發(fā)電勵(lì)磁系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器控制實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、常規(guī)能源日益短缺，且在使用過(guò)程中會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。在此情況下，各種新能源相繼出現(xiàn)，由于對(duì)風(fēng)能利用技術(shù)的掌握相對(duì)成熟，因而風(fēng)力發(fā)電受到世界各國(guó)的青睞。在風(fēng)能發(fā)電中，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相對(duì)于其它風(fēng)力發(fā)電方式具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如能實(shí)現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的獨(dú)立控制、能使風(fēng)力機(jī)始終運(yùn)行在最佳葉尖速比狀態(tài)而獲得最大風(fēng)能等。在雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，對(duì)交流勵(lì)磁系統(tǒng)的控制是實(shí)現(xiàn)變速恒頻的關(guān)鍵，雙PWM變換器是實(shí)現(xiàn)交流勵(lì)磁的常用方法，PWM整流器在雙

2、PWM變換器中起著能量傳遞和穩(wěn)定直流側(cè)電壓的作用，是雙饋發(fā)電勵(lì)磁系統(tǒng)的主要問(wèn)題之一，因此對(duì)其進(jìn)行研究具有一定的實(shí)用價(jià)值。
　　 本文首先闡述了：PWM整流器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了三相電壓型PWM整流器的四象限工作原理，在開(kāi)關(guān)函數(shù)的基礎(chǔ)上，建立了電壓型PWM整流器在三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，介紹了PWM整流器間接電流控制法和直接電流控制法。直接電流控制方法，研究了以電網(wǎng)電壓定向的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下PWM整流器電流

3、解耦矢量控制策略，構(gòu)建了以直流電壓作為外環(huán)、電流有功分量作為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，推導(dǎo)了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的H參數(shù)取值范圍，為電壓型PWM整流器的控制實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 在已有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，研制了電壓電流檢測(cè)電路、過(guò)零比較電路，并對(duì)IPM的外部驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路進(jìn)行了分析。以TMS320F2812為主控制芯片，設(shè)計(jì)了PWM整流器主程序和中斷子程序，包括系統(tǒng)初始化、事件管理器設(shè)置、軟件濾波、A／D轉(zhuǎn)換、PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)等，重點(diǎn)對(duì)S

4、VPWM的工作原理、軟件算法及軟件算法在TMS320F2812上的實(shí)現(xiàn)步驟進(jìn)行了分析。
　　 進(jìn)行了三相電壓型PWM整流器的部分實(shí)驗(yàn)。采集了過(guò)零比較器的輸出波形、IPM交流側(cè)輸入線電壓波形、二極管整流到IPM整流過(guò)程中的電流波形變化的過(guò)渡過(guò)程以及穩(wěn)定時(shí)直流側(cè)電壓波形等，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)電網(wǎng)電壓定向準(zhǔn)確、直流側(cè)整流電壓平穩(wěn)，基本上實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)控制。從而驗(yàn)證了控制方法的正確性和控制系統(tǒng)的可行性。