本文關(guān)鍵詞：基于大電感永磁發(fā)電機的小型風力發(fā)電系統(tǒng)研究

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【摘要】：近年來,由于化石燃料帶來的霧霾等環(huán)境問題逐漸引起了社會的關(guān)注,人們對于新能源的需求不斷增加。在我國,風能是一種廣泛存在的清潔能源,風力發(fā)電具有很大的市場和效益,因此小型風力發(fā)電系統(tǒng)成為研究的熱點方向之一。相比于電感較小的傳統(tǒng)永磁風力發(fā)電機,大電感永磁風力發(fā)電機具有工作風速范圍寬、輸出電流基本恒定、便于維護等優(yōu)點,更適合風速變化范圍較大的小型風力發(fā)電場所。本文從大電感永磁發(fā)電機的特性入手,對適合該電機的小型風力發(fā)電系統(tǒng)進行了研究。本文論述了國內(nèi)外小型風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展狀況以及發(fā)展前景,分析了永磁風力發(fā)電機的分類,并對大電感電機的特性進行了研究。其次對各種風力發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)進行了分類和探討,在此基礎(chǔ)上確定了本文采用不可控整流加三相電流型逆變器的拓撲結(jié)構(gòu),該拓撲具有結(jié)構(gòu)簡單、控制容易、成本低廉等優(yōu)點。逆變器是小型風力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵,因此文章詳細研究了三相電流型逆變器的工作原理,并且在MATLAB仿真環(huán)境中搭建了小型風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,仿真結(jié)果能夠輸出可并網(wǎng)的電流波形,驗證了該拓撲結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)模型的正確性。接著引入直接電流控制策略,減小了輸出波形的畸變率；介紹了一種最大功率跟蹤控制的方法。最后本文在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計并搭建了系統(tǒng)的硬件實驗平臺,包括整流電路、逆變電路、濾波電路和電流檢測電路等。另選取TMS320F28335 DSP作為控制芯片,在CCS v3.3環(huán)境下編寫了控制程序,初步實驗結(jié)果證明了本文研究的小型風力發(fā)電系統(tǒng)的可行性。
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614

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本文編號：1273060