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小型离网风力发电系统逆变电源的研究与设计

作　者: 朱钊
导　师: 杨凯
学　校: 华中科技大学
专　业: 电机与电器
关键词: 风力发电离网推挽 BUCK 双极性SPWM
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要

20世纪至今,能源成为影响人类发展的主导因素。风力发电属于可再生能源,大力发展风电事业,对我国国民经济的可持续发展具有重要意义。大力推广小型离网风力发电系统,是解决我国偏远缺电地区人们用电问题的重要途径之一。本文在分析小型离网风力发电的意义、原理、构成部分以及目前的一些研究热点的基础上,主要介绍了1kW离网风力发电逆变电源系统的设计思想和方法。最后通过实验验证,说明此逆变电源系统对可变风力发电机具有很好的实用性。主要研究内容包括:(1)分析了风力发电系统工作原理和构成,明确本课题所要完成的任务,提出系统设计的方法和步骤;(2)通过对铅酸蓄电池常规充电方式的分析,指出本系统采用对BUCK降压电路的电压电流双闭环控制,能够实现对充电电流很好地控制;(3)通过对几种常见的直流升压电路方案的分析,提出本系统采用推挽式电路的合理性,并且详细介绍了推挽变压器的设计方法和思路;(4)系统采用最新的芯片TMS320F28027作为控制器,设计了电能变换装置的硬件电路,完成了对BUCK充电模块的电压电流双闭环控制、推挽升压电路的控制以及双极性SPWM逆变电路的控制,实现了整个系统的能量管理方案。最后通过实验,得出系统各个模块设计方法的可行性,能够很好地满足用户的需求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外发展状况  9-11
  1.3 小型离网型风力发电系统构成  11-13
  1.4 小型离网型风力发电系统研究热点  13-15
  1.5 本课题的主要目的和任务  15-16
2 小型离网风电逆变电源系统方案设计与原理分析  16-27
  2.1 充电电路方案设计及原理分析  16-20
  2.2 直流升压电路方案设计及原理分析  20-24
  2.3 逆变电路方案设计  24-26
  2.4 本章总结  26-27
3 小型离网风电系统逆变电源硬件设计  27-43
  3.1 逆变电源总体结构  27
  3.2 逆变电源DC/DC 部分设计  27-29
  3.3 逆变电源DC/AC 部分设计  29-35
  3.4 驱动电路设计  35-39
  3.5 控制电路电源设计  39
  3.6 蓄电池防反接电路设计  39-40
  3.7 显示电路设计  40-42
  3.9 本章小结  42-43
4 小型离网风电系统逆变电源控制策略及软件设计  43-58
  4.1 系统控制策略  43-49
  4.2 软件结构  49-57
  4.3 本章小结  57-58
5 实验结果及分析  58-64
  5.1 BUCK 充电实验及分析  58-60
  5.2 逆变电路实验及分析  60-63
  5.3 本章小结  63-64
6 全文总结与展望  64-66
  6.1 本文总结  64-65
  6.2 研究展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
附录装置照片  70

小型离网风力发电系统逆变电源的研究与设计

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