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电气传动2016年第46卷第9期 ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.9［］
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一种适用于小型风电系统的高增益整流变换器
郄伟1，李德强1，杨宇全1，李春晖1，王议锋2
（1.天津市电力公司滨海供电分公司，天津300072；2.天津大学电气与自动化学院，天津300072）
摘要：提出了一种适用于小型风力发电系统的具有高电压增益的整流变换器，该变换器在传统的三相单开关电路的基础上，在三相交流输入侧每相引入1个带有开关电容组的反激式倍压单元，倍压单元的输出电压与主电路输出电压相叠加，使变换器可以获得较高的电压增益，因此具有良好的低风速运行特性。该整流器工作在电流断续模式，并且具有固有功率因数校正的功能，交流输入电流畸变得到抑制。通过实验验证了理论分析的可靠性。
关键词：小型风力发电系统；高电压增益；反激式倍压电路；开关电容中图分类号：TM464 文献标识码：A
NovelHighStep-upRectifierforSmall-scaledWindGenerationSystemQIEWei1，LIDeqiang1，YANGYuquan1，LIChunhui1，WANGYifeng2
（1.StateGridTianjinBinhaiElectricPowerSupplyCompany，Tianjin300072，China；
2.SchoolofElectricalEngineeringAutomation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China）
Abstract:AnovelAC/DCconverterwithhighvoltagegainsuitableforsmall-scaledwindpowergenerationsystemwasproposed.Basedonthetraditionalthree-phasesingle-switchedBoostcircuit，theconverterintroducedaflybackcellwithswitchedcapacitorsforeachphaseintotheACinputside.Highvoltagegainwasobtainedbecausetheoutputvoltageofflybackcellsandthatofthemaincircuitpartwillbeaddedtogether，andoutstandingperformanceunderlowwindspeedwasalsoachieved.Theconverterworkedunderdiscontinuouscurrentmodeandcouldrealizepowerfactorcorrection，thusthedistortionsintheinputcurrentwasrestrained.Atlast，experimentswereimplementedtoverifythetheoreticalanalysis.
Keywords:small-scaledwindgenerationsystem；highvoltagegain；flybackcircuit；switchedcapacitor
传统化石能源在给人类带来经济飞速发展的同时，也带来许多污染问题，因此越来越多的研究者希望可以寻找新能源以部分代替传统能源。风能作为一种新能源，具有清洁无污染等优点，广泛应用在各种发电场合中。较于技术相对成熟的大中型风力发电系统，小型风电系统具有安装简易、低成本、维护方便等优点，具有较大的研究价值；然而，相关技术却不够成熟。传统小型风电系统存在一些问题，主要包括小型风场风速波动较大、平均值偏低，使得风机输出电压低于最低工作要求电压水平，无法正常运转；简单
套用大中型风电系统拓扑与控制，未考虑小型风
电系统存在的实际问题；风电系统配套的变流装置功率不匹配、传输效率偏低等1。
［］研究者提出了许多改进方案2-9。文献［2-3］以离网方式进行风力发电，采用风机、不可控整流及DC/DC变换器的结构直接向负载供电。其直流母线电压要求降低，易于实现，但是该系统一般仅适用于特定的负载。文献［4-8］提出了几种并网风力发电策略。文献［4-7］采用永磁直驱电机，三相不控整流桥，Bo
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