风力发电电能变换装置的研究 二

风力发电电能变换装置的研究

摘 要：面对日趋严重的环境与资源问题挑战，世界能源结构进入了大变革的时期，21世纪将是可再生能源发展的世纪。

    在各种可再生能源利用中，风能具有很强的竞争能力，使之从太阳能、海洋能等再生能源中脱颖而出，成为电力系统中相对增长速度最快的能源，发展风电成为改善电力系统结构极为重要的措施。

本文针对风力发电系统用的电能变换器的特殊要求，选择了铅酸蓄电池，以及整流、滤波和逆变等电路构成主要电路，用PWM技术对电路进行控制，并设计了过压和过流的保护措施。

关键词：整流；逆变；PWM；蓄电池；充电

目   录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪 论 1

1.1世界风力发电现状 1

1.2电能变换的形式 1

1.3 PWM控制技术 2

1.4蓄电池 3

第二章 发电和充电装置 4

2.1 风力发电机的介绍 4

2.1.1风力发电机结构和种类 4

2.1.2风力机的选择 5

2.1.3异步发电机—变频器变频恒速系统 5

2.1.4异步发电机的选择 6

2.2 蓄电池 6

2.2.1蓄电池的选择 6

2.2.2蓄电池基本概念 6

2.2.3蓄电池的充放电 9

2.2.4充电终止控制方法分析 9

2.3充电装置的设计 11

2.3.1充放电的控制 11

2.3.2充电电路 14

第三章 整流滤波电路 16

3.1整流电路 16

3.1.1单相不可控整流电路 16

3.1.2三相不控整流电路 17

3.2滤波电路 18

3.2.1滤波电路基本介绍 18

3.2.2电容滤波电路 20

第四章 斩波电路 22

4.1降压型斩波电路 22

4.2升压型斩波电路 24

4.3 CUK型斩波电路 24

第五章 逆变电路 26

5.1逆变器基本原理 26

5.2 PWM控制技术 28

5.2.1 PWM控制的一般方式 28

5.2.2 PWM波形的产生方法 28

5.2.3 SPWM逆变器工作原理 29

5.3 逆变电路 30

5.4 功率开关器件的选择 30

5.5 减少冲击电流的电路切换 31

5.6 散热器的选择 32

第六章 控制及保护电路 33

6.1静态开关 33

6.2正弦脉宽调制控制电路 33

6.3保护电路设计 35

6.3.1过电压分析与保护 35

6.3.2过电流分析与保护 35

参考文献 37

致  谢 38