风力发电并网逆变器的研究与设计.pdf

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5、节，为保证发电的高效性以及电能质量的优化，对并网逆变器的合理设计至关重要。本文从原理分析、控制策略的研究、主电路与控制电路的设计、建模仿真以及实验设计等方面对低压并网逆变器进行了研究。首先，从风力发电并网逆变器的理论分析入手，先对逆变器的逆变原理及逆变控制技术进行了分析，然后对并网逆变系统的工作过程进行了分析。接着对并网逆变器的数学模型进行了创建，分别建立了在三相静止坐标系下的数学模型、两相旋转坐标系下的等效模型以及在小信号扰动下的模型。其次，对传统控制思想的劣势进行了简单的分析，然后介绍了瞬时无功理论的控制

6、思想，并且在三相直角坐标系下、两相静止坐标系下以及两相旋转坐标系下对有功功率和无功功率进行了推导，从而确定了瞬时无功理论在并网逆变系统控制策略中的应用。在控制方面通过PI调节对系统的电流内环以及电压外环进行调节，以及通过对开环系统和闭环系统的理论分析说明了PI调节的重要性。再次，根据理论分析，对并网逆变器的总体结构进行了设计，并且提出了相应的参数指标，然后对并网逆变系统主电路参数进行了理论分析，包括直流侧电容的选取分析和交流侧电感的选取分析。在控制方面确定了采用TMS320F2812芯片为DSP的核心元件，然

7、后对控制系统进行了硬件设计，包括包括DSP及其基本外围电路、DSP电源电路和复位电路、JTAG仿真电路、外部扩展RAM电路、A/D采样电路、D/A转换电路、CPLD电路、过零检测电路、电流采样处理电路、电压采样处理电路、PWM信号发生电路、逆变驱动电路。然后进行了控制系统软件方面的设计，包括主程序、中断服务子程序的设计以及产生SPWM波的设计。最后，用MATLAB软件在SIMULINK环境下对并网逆变系统进行了建模以及仿真分析，仿真结果达到了设计指标。并且，在实验室设计了一台额定容量为12KVA/220V的并

8、网逆变控制器样机，对产生的实际运行波形进行了记录分析，验证了设计方案的合理性。关键词：：：风电并网逆变器；控制策略；SPWM；瞬时功率理论I山东理工大学硕士学位论文abstractAbstractInordertorelievethepressureofelectricityandprotecttheecologicalandsocialproblems,withtheconceptofthe"en