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离网小型风力发电系统逆变装置的研究

作　者: 纪圣勇
导　师: 茆美琴
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 离网 风力发电 充电 高频逆变器 脉宽调制
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 12次
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内容摘要


随着2006年我国《可再生能源法》的颁布，我国的风力发电产业有了迅猛发展，2006年我国新增风电系统装机容量位居世界第五，总装机居世界第六，世界风电机装机总容量已达到了74223MW。风力发电属可再生能源发电技术，使我国“十一五”重点支持的可再生能源发电技术之一，对我国国民经济的可持续发展具有重要意义。离网型小型风力发电系统是解决我国边远缺电地区人们用电问题的重要途径之一。本文主要研究内容如下：1．系统采用高频逆变技术，实现48V直流输入，标准市电输出，大大减小了系统体积，提高了系统效率，增强了系统可靠性。2．逆变器部分采用单极性倍频SPWM控制策略、数字式PID控制技术实现系统的波形输出和稳压控制。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 世界风力发电发展状况  11-12
  1.2 风力发电机组发展状况  12
  1.3 我国风力发电状况  12-13
    1.3.1 风力资源  12-13
    1.3.2 我国风力发电状况  13
  1.4 风电在未来能源发展中的优势及潜在市场  13-15
    1.4.1 风电的优势  13-14
    1.4.2 离网小型风力发电系统发展的潜在市场  14-15
  1.5 离网型风力发电技术的发展及现状  15
  1.6 本课题的目的和任务  15-17
第二章 小型风力发电机系统结构和工作原理  17-23
  2.1 小型风力发电机系统的结构原理  17
  2.2 系统中各个器件的功能原理  17-23
    2.2.1 风力发电机  17-20
    2.2.2 整流器  20
    2.2.3 耗能负载  20
    2.2.4 蓄电池  20-21
    2.2.5 逆变器  21
    2.2.6 控制器  21-23
第三章 小型风力发电机系统 DC/DC 变换器的设计  23-31
  3.1 户用风力发电直流变换模块的基本要求  23
  3.2 户用风力发电的直流变换模块的拓扑选择  23
  3.3 推挽变换器的基本工作原理  23-24
  3.4 推挽变换器的参数设计  24-27
    3.4.1 主功率变压器的设计  24-25
    3.4.2 开关管的选取  25
    3.4.3 副边整流二极管的选取  25
    3.4.4 滤波电感的设计  25-26
    3.4.5 输出滤波电容的设计  26
    3.4.6 输入滤波电容的设计  26-27
  3.5 推挽变换器控制电路的设计  27-28
  3.6 功率 MOS 管并联及相关电路布局设计  28-29
  3.7 实验结果  29-31
第四章 小型风力发电机系统逆变器部分设计  31-54
  4.1 正弦波逆变电源的基本拓扑结构  31-33
    4.1.1 逆变系统的基本结构  31
    4.1.2 现代逆变系统的主电路结构  31-33
  4.2 电压型 SPWM 逆变器的工作原理  33-37
    4.2.1 SPWM 逆变器工作原理  33-36
    4.2.2 SPWM 脉宽控制的实现  36-37
  4.3 逆变电源的数字化控制技术  37-38
  4.4 逆变主电路拓扑结构及其参数选择  38-41
    4.4.1 本系统采用的逆变主电路形式及其工作原理  38-39
    4.4.2 逆变主电路元器件及其参数选择  39-41
  4.5 MR16 单片机及其外围电路设计  41-49
    4.5.1 68HC908MR16 单片机简介  41-42
    4.5.2 时钟发生器模块(CGM)及时钟电路  42-43
    4.5.3 脉宽调制器(PWMMC)及驱动输出电路  43-46
    4.5.4 X25043 及复位电路  46
    4.5.5 模数转换器(ADC)及采样电路  46-49
  4.6 带前馈校正的数字化 PI 调节器控制  49-54
    4.6.1 逆变系统的控制结构  49-50
    4.6.2 逆变系统稳定性分析和设计  50-51
    4.6.3 系统控制结构的实现  51-54
第五章 总结和展望  54-55
  5.1 本文的主要工作  54
  5.2 进一步工作的设想  54-55
参考文献  55-57
附录  57

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
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