新型离网风力发电机控制系统设计

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路， 副边 为不 可控 全桥 整 流 电路 ， 流后经 Ｌ 整 ｃ滤
波得 到平滑 的 高 压直 流 。对 于 工频 逆 变 器 ， 由于
系统 的研究还 较 少 ， 尤其 是 对 其 电能 变 换 装 置 的 研究 ¨ 。 ４ 。现 在 国 内研 制 出的 小 型 电能 变换 装 置
该 系 统 的额 定 功 率 为 １ｋ 一 般 在 边 远 地 区使 Ｗ，
摘
２４０ ） ６ ２ ９ 源自要 ： 高 频 隔 离 多 级 逆 变 器 用 丁小 功 率 离 网型 直 驱 永 磁 风 力 发 电 系 统 将
中， 并针对该结构 ， 采用 Ｓ ３ ２ Ｇ ５ ５和 Ｓ Ｃ ２ ２５ Ａ Ｔ １ Ｃ ０２ Ｄ完成 控制 系统 的硬件 设计及 软件
的 编 写调 试 。经 验 证 ， 系统 运 行 可靠 ， 计 合理 。 设
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风 向的瞬息 万变 要 求 风 电控 制 器 实 时性 高 、 干 抗 扰 能力 强 ， 防 止 误 操 作产 生 不 可 预 料 的结 果 。 以 如 果 采 用一 块单 片 机来 完成 上 述 复杂 的任 务 ， 必
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在必 行 。该机 组一 般 为 直 驱式 ， 省去 了增 速 齿轮
蓄电池充 电 ， 高频 升压 部 分 采 用 带 高频 变 压器 的
隔离 式拓 扑结 构 ， 变压 器 原 边 为单 相 全 桥 逆变 电
箱， 减小 了体积 和 重量 ， 降低 了噪声 ， 风力 发 电 是
技术 的发展 趋 势 。 目前 ， 内对 直驱 式 风 力 发 电 国
０ 引 言
在我国， 远离 电网 的边 远地 区是 风 能 资 源较
１ 总体 结 构 设 计
系统总 体结 构 如 图 １所 示 ， 电 机发 出的 电 发 经 三相 不可控 整 流得到 相对稳 定 的低 压 直流 电为
丰富 的地 区 ， 因此 ， 网型风力发 电机组 的研 究势 离
用， 要求有 足够的稳定性 ， 故也采用 全桥逆变 电路 。
还存 在功 能单一 、 对供 电电源 的选 择性 较强 、 实 未 现全 数字化 控制 、 可靠性 低等 缺点 。
本文针 对小功 率离 网型直 驱式永 磁风 力发 电
控 制 系统需 要完成 数据 采集 、 分析计 算 、 成 生 逆变 器驱动 信 号 及 电路 保 护 等控 制 任 务 。风 速 、
关 键 词 ： 力发 电 ； 制 系 统 ；离网 ： 变 器 风 控 逆 中 图分 类 号 ： Ｍ ６４ 文 献 标 志 码 ： Ｔ １ Ａ 文 章 编 号 ：１０ —５ １ ２ １ ） ６０ ２ －４ ０ １ ３ （０ ０ １－ ００ ５ ０
张 华 强 （ ９ ７ ） １６ 一 ， 男 ， 授 ， 究 方 向 教 研 为 电 力 电 子 、 力 风 发 电等 。
低压电器 （０ ０ ｏ ６ ２１Ｎ１ ）
・ 智能 电网与智能电器 ・
新 型 离 网风 力 发 电机 控 制 系统 设 计 术
张华 强’ 李惟 卫’ 潘丽 芝 ， ，
（ ． 尔滨工业 大 学（ 海 ）电气工程 系，山 东 威 海 １哈 威 ２４ ０ ６ ２ ９；
２ 山 东新 北 洋信 息技 术股份 有 限公 司 ，山 东 威 海 ．
Ｓ ｓｅ ｗａ ｏ ｐｅ ｅ ａ ｅ ｎ Ｓ ５２ ａ ｙ ｔｍ ｓ ｃ ｍ ｌｔｄ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｇ３ ５ ｎｄ ＳＴＣ１ ２Ｃ２ ５２ＡＤ， ａ ｄ ｔ ｎ ａ ｓ ｔｏ ｉ ｕａ ｉｎ ｔｓ ｙ ｔｍ ｓ ｂ ｌ， ０ ｎ ｈｅ ｅ ｆｓｍ ｌｔｏ ｅ ｔｓ ｓｅ ｗａ ｕｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｉｎ ｗａ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｓ ｓｅ ｗａ ｕｎ ｉ ｇ ｗｅ １ ｈ ｅ ｕｌｓｓ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｄ ｓｇ ｓｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ｈ ｙ ｔｍ ｓｒ ｎ ｎ ｌ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｎｄ ｐｏ ｒ ｇ ｎｅ ａ ｉ ｎ；ｃ ｎｔ ｏ ｙｓｅ ；ｏｆ－ Ｈｄ ；ｉ ｅ ｔ ｒ ｄ ｗｉ ｗｅ ｅ ｒ ｔｏ ｏ ｒ ｌｓ ｔ ｍ ｆ ｇ ｎｖ ｒ ｅ