基于變發(fā)電電壓功率變換器的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔、高效、可再生的能源，在世界各國得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展風(fēng)電，一方面有利于調(diào)整電源的結(jié)構(gòu)；另一方面有利于減少環(huán)境的污染，推進(jìn)社會進(jìn)步。開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)(Switched Reluctance Generator，簡稱SRG)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固，可控參數(shù)多，轉(zhuǎn)矩慣性比高，調(diào)速范圍寬，功率密度大等特點(diǎn)，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　驅(qū)動SRG的功率變換器通常采用不對稱橋式功率變換器。當(dāng)風(fēng)速較低時，風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)

2、速較低，則SRG對應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，此時電機(jī)的運(yùn)動電動勢可能小于發(fā)電電壓，使得在發(fā)電階段相電流不能夠增加，從而降低電機(jī)利用率和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率。因此在SRG發(fā)電階段，避免相電流的減小是開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在中、低速必須要關(guān)注的目標(biāo)之一。
　　為了克服以上缺點(diǎn)，本文提出了一種可實現(xiàn)獨(dú)立控制發(fā)電電壓的變發(fā)電電壓功率變換器。當(dāng)SRG在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時，可以得到不同的發(fā)電電壓，在SRG發(fā)電階段使其小于運(yùn)動電動勢，避免相電流的減小。通過

3、控制變發(fā)電電壓功率變換器中Buck-boost電路部分開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，可以調(diào)節(jié)與勵磁電壓完全解耦的發(fā)電電壓。此外，由于變發(fā)電電壓功率變換器不需要續(xù)流運(yùn)行模式，與不對稱橋式功率變換器相比，每相減少了一個開關(guān)管和一個二極管，降低了系統(tǒng)成本，減少了開關(guān)損耗。
　　本文使用MATLAB/SIMULINK仿真軟件，對一臺三相12/8極SRG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明，采用基于變發(fā)電電壓功率變換器的開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，能夠