小型风力发电机电流型并网逆变器的设计与实现

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1、分类号——密级UDC——单位代码大连海事大学工程硕士学位论文小型风力发电机电流型并网逆变器的设计与实现(学位论文形式：应用研究)闰新远指导教师朱景伟职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工程硕士工程领域电气工程论文完成日期2014年5月答辩日期2014年6月答辩委员会主席DesignandimplementationofCurrentSourceGrid·ConnectedInverterforSmall．scaleWindTurbineAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentofthereq

2、uirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyYanXinyuan(ElectricalEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorZhuJingweiMay2014大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写。成硕士学位论文==丛!型迅力蕉史扭电逾型羞圆遵銮墨的邀进皇塞理==。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表

3、或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：i』l玉§这学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、<中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出

4、版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密酉(请在以上方框内打“√”)论文作者签名：i1鞘巡导师签名：料幸日期：l哆7毕年‘月I彳日中文摘要摘要风能是一种无污染的可再生能源，随着人类对生态环境的要求和能源的需求，风能的开发目益受到重视。在诸多风力发电机中，大电感永磁风力发电机具有工作风速范围宽、输出电流近似恒定和易于并网等特点，非常适合应用到小型风力发电的场合。风力发电并网运行的关键是并网逆变控制器，其性能决定了风能的利用率和控制系统的稳定性。本文以适用于小型大电感永磁风力发电机的并网逆变器作为研究对象，对并网逆变控制系

5、统的电路拓扑结构和控制方法等方面进行了深入的分析和研究。本文首先介绍了国内外风电发展状况以及技术的发展趋势，着重介绍了小型大电感永磁风力发电机电流型并网逆变系统的研究意义。其次建立了大电感永磁风力发电并网逆变系统的数学模型，以数字式PI控制结合输入电流扰动前馈控制，消除输入电流扰动对并网电流的影响，提高控制效果。根据整体的控制框图和数学模型在PSIM中建立仿真模型，仿真结果验证了控制策略的正确性。在明确的控制方案基础上，本文选用dsPIC30F4011作为主控芯片，设计了大电感永磁风力发电机并网逆变器的硬件电路。在MPLABIDEv7．62环境下编写和调试了控制程序，并给出控制系统

6、软件流程图。最后搭建了系统实验平台并进行测试，测试结果表明并网逆变器输出电流的频率和相位可以快速跟随电网电压，进一步验证了所提出控制策略的正确性。关键词：大电感；永磁风力发电机；电流源型逆变器；并网逆变器英文摘要ABSTRACTWilldpowerisakindofnon-pollutionrenewableenergysouse．Witlltherequirementsoftheecologicalenvironmentandenergy,thedevelopmentofwindenergyisbeingtakenmoreandmoreattention．Inalargenumb

7、erofwindgenerators，asmall-scalePMwindgeneratorwitlllarge-inductanceisoneofthemostpromisingvariablespeedgeneratorsappliedtosmallwindpowersystemduetoitslargerangeofspeedchanging，constantcurrentoutputandsimplegridconnected，ere．Theinverteri