风力发电电能变换装置的研究与设计

范文编号:JD152  字数:27130,页数:59 有开题报告，文献综述，任务书

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；

WIND ENERGY CONVERSION SYSTEM

Abstract: Wind energy conversion system is a complicated field refers to electrical machine, power electronic, electrochemistry, material, mechanics, aerodynamics, computer, automation, aerograph and etc. Following the increasing demand of electric power and environmental protection all over the world, it is important to exploit the renewable and clean energy sources. First of all, an accurate WECS model with its control system is the base of all the following studies. In the dissertation, an integral WECS model is built using digital simulation software MATLAB. The simulation results show that the model present dynamic performance tallying with that of actual systems underany operation conditions.
Key words:  Switching Power Supply; Inverter; Auto control.

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 -

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