风力发电电能变换装置的研究与设计

目  录

摘   要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章  绪  论 - 1 -

1.1 我国风能的分布 - 1 -

1.2 国内风能利用状况 - 1 -

1.2.1小型风力发电机 - 1 -

1.2.2大型风力发电机组及国外机组国产化 - 2 -

1.2.3风力发电场建设进程 - 3 -

1.3 课题研究所处的地位 - 3 -

第2章  电路介绍 - 6 -

2.1 整流电路 - 6 -

2.1.1单相半波可控整流 - 6 -

2.1.2 单相全波整流电路 - 7 -

2.1.3 单相桥式全控整流电路 - 7 -

2.1.4 单相桥式半控整流电路 - 8 -

2.2 直流滤波电路 - 9 -

2.2.1 电容滤波电路 - 10 -

2.2.2 L型滤波电路 - 10 -

2.2.3 π型滤波电路 - 10 -

2.2.4 RC滤波电路 - 10 -

2.3 稳压升压电路 - 11 -

2.3.1开关稳压电源 - 11 -

2.3.2带抽头扼流圈Buck电路 - 16 -

2.3.3Cuk变换器 - 23 -

2.4 逆变电路 - 26 -

2.4.1 单相电压型逆变电路 - 27 -

2.4.2 单相电流型逆变电路 - 30 -

2.4.3 换流 - 32 -

第3章  蓄电池 - 33 -

3.1 铅酸蓄电池的基本概念 - 33 -

3.2 蓄电池的种类和特性 - 35 -

3.3 蓄电池的充电方法 - 36 -

3.4 铅酸蓄电池的充放电特性 - 36 -

3.5 充电电路 - 37 -

第4章  控制电路和保护电路 - 39 -

4.1  PWM控制技术在逆变电路中的应用 - 39 -

4.1.1 PWM控制技术的基本原理 - 39 -

4.1.2 PWM逆变电路及其控制方法 - 39 -

4.2 保护电路 - 41 -

4.2.1 电池电压欠压和过压保护电路 - 41 -

4.2.2过流过载保护 - 41 -

4.2.3静态开关 - 41 -

4．3 DC/DC控制电路 - 42 -

4.4 DC/AC控制电路 - 43 -

4.4.1限幅、整形和单稳态电路 - 43 -

4.4.2 频率跟踪电路 - 44 -

4.5小结 - 47 -

第5章 总结 - 48 -

致  谢 - 49 -

参考文献 - 50 -

附图1 - 51 -

附图2 - 52 -

附图3 - 53 -

风力发电电能变换装置

摘  要： 风力发电电能变换装置用于风力发电后电流的整流逆变，及对蓄电池充电的一个装置，提供稳定的交流电给负载。根据市场的要求设计出满足使用的风力发电电能变换装置，具有较高的功率因数和效率，实现风能充足的时候由发电机直接给负载供电且给蓄电池充电，不足时由蓄电池给负载供电的自动切换功能。采用电压环和电流环实现双环控制，以提高控制性能；具有过流保护、输出过压、欠压保护 。

关键词：开关电源；逆变器；自动控制；