基于电流矢量跟踪的风电并网变流器研究设计.docVIP

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 毕业设计说明书 基于电流矢量跟踪的风电并网变流器设计 学 院： 电气与电子工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 葛祖郁 学 号： 0712202319 指导教师： 赵艳雷 2011年06月摘 要 风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。风力并网发电将会成为风能利用的主要发展趋势，因此如何将变化的风能转化为电能并传输到电网是风能利用的关键技术之一，也成为了目前可再生能源利用领域的研究热点。 本文以10kVA直驱型开关磁阻风力发电机组为应用背景，设计了风电机组与公共电网的能量交换接口——并网逆变器。 本文首先对风力发电进行了概述，介绍了风能发电优点、发展状况以及存在的问题。设计主要对异步发电机交直交型并网逆变器进行研究，采用基于电流矢量跟踪的控制方法。 论文接着根据机组电压及功率等级，确定了并网逆变控制器功率电路的拓扑结构，并分析了其工作原理。将瞬时无功功率理论引入检测与控制环节，避免了传统同步坐标系下实现有功、无功解耦的复杂计算。同时采用电压、电流双环控制策略。 在控制策略上以电流矢量跟踪控制为基础，采用了基于电流内环、电压外环的PI调节；在硬件实现上采用TI公司的TMS320LF2407型DSP作为处理器，实现了系统的信号采集、运算处理、识别保护等功能。从而确保风电并网逆变器既能稳定可靠的把风电能量输送到电网，又能最大程度的减少或避免对电网的谐波污染。 关键词：风力发电；并网逆变器；电流矢量跟踪； DSP控制 Abstract The wind power generation is one of the cleanest and the most practicable in renewable resources, which has the best business development future. The wind power generator system connected with the grid will be the main development trend of wind power utilization, so the way how to convert the fluctuant wind energy into the power transmitted to the grid is the key technology of wind power utilization, which also is the research focus in the area of renewable resources utilization. In this paper, based on a 10 kVA direct-drived wind power system using switched reluctance generator, a grid-connected inverter between the generator and the grid is designed. This Paper first generally deseribes the wind energy conversion systems，and introduees the developing status and the teehnological development. The main topic of induction generator-type AC-DC-AC inverter for grid research，Tracking based on current vector control strategy. Next，the Paper to unit voltage and power levels to determine the grid power inverter controller circuit topology，and analysis of its working principle. The instantaneous reactive power theory links the introduction of detection and control， reactive decoupling the calculation of the complex. At the same time，the use of voltage，curren