风力发电机晶闸管并网逆变器的研究毕业论文

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1、V风力发电机晶闸管并网逆变器的研究摘要本课题以目前风力发电系统中较普遍使用的MW级风力发电机为研究对象，主要研究用晶闸管作为电力电子变换元件实现风力发电系统的单机并网方案和风电场集中并网方案。本文首先对并网型风力发电机组的工作原理、组成和分类进行了介绍。接着对用IGBT和SCR为主开关管逆变器在结构、性能以及优缺点进行了比较。然后对晶闸管有源逆变器的主电路以及各器件参数进行了设计和逆变器电磁兼容的设计，并介绍基于数字PID的控制系统的数字流程图。最后本文就晶闸管变流器的最大问题谐波和无功做出了详细的分析，并提出了谐波和无功的补偿办法。

2、关键词：风力发电机，大功率变流，晶闸管，数字PID调节，谐波及无功补偿VTheResearchofWindPowerGeneratorSCRGrid-connectedInverterABSTRACTInthispapertheMWgradewindturbinegeneratorcommonlyusedistheresearchobject,whichmainresearchthyristoraspowerelectronicconversionelementtoachievestand-aloneandnetworksolutio

3、nsforwindpowergenerationsystemandwindelectricfieldconcentrationandnetprograms.Firstly,grid-connectedwindturbineworkingprinciple,compositionandclassificationareintroduced.Secondly,theIGBTandtheSCRswitchinverterarecomparedinthestructure,properties,advantagesanddisadvantag

4、es.Andathyristorforactiveinvertermaincircuitandthedeviceparametersareproposed.Then,theinverterEMCisdesigned,andthecontrolsystemofdigitalchartbaseddigitalPIDisintroduced.Finallythisarticlemakesadetailedanalysisonthebiggestproblemofthyristorconverterinharmonicandreactivep

5、ower,andputsforwardtotheharmonicandreactivepowercompensation.KEYWORDS：windturbines，powerconverter，SCR，figuresPIDregulator,harmonicandreactivepowercompensationVV目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1风力发电的应用现状及前景展望11.1.1风力发电的现状11.1.2风力发电的前景展望11.2我国风电发展概况21.3大型并网风电场接入电力系统的现状及主要问题31.3.1并网型

6、风力发电机组31.3.2风电场与常规能源电厂主要区别41.3.3并网存在的主要问题41.4风力发电机的并网方式51.4.1直接并网51.4.2双馈并网51.4.3直驱并网61.5直驱并网风机变流器的主要形式61.5.1二极管整流+晶闸管有源逆变71.5.2晶闸管整流+晶闸管有源逆变71.6本章小结72主电路设计92.1主电路原理92.1.1主电路工作原理92.1.2基本数量关系102.1.3逆变颠覆及其防止112.1.4换流重叠现象122.2控制系统概述132.3大功率晶闸管有源逆变器的硬件组成142.3.1有源逆变器的系统构成142

7、.3.2三相晶闸管逆变触发152.4主电路设计152.4.1主变压器参数的计算152.4.2晶闸管参数的计算16V2.4.3瞬态抑制电路参数计算162.4.4快速熔断器的参数选择182.5本章小结183控制系统的实现183.1控制系统设计193.1.1控制系统功能描述193.1.2ATmega16单片机特性简介193.2控制系统硬件设计203.2.1控制系统硬件结构原理203.2.2主控芯片的功能203.2.3DAC转换器213.2.4D/A转换器与单片机的光电接口电路213.2.5晶闸管通用触发电路CA6100223.2.6主电路的

8、信号检测233.3控制系统软件设计253.3.1PID算法263.3.2数字PID闭环控制283.3.3增量式PID算法程序流程图283.3.4数字滤波293.4本章小结304系统的电磁兼容设计314.1系统存在的电磁兼