风力并网发电

1、设计与仿真 2、题目来源 现场 二、目的和意义 现今，许多国家都把风电作为一种清洁的可再生能源去鼓励发展。
在中国，风电市场更是 取得了长足的进步。
此前，中国最初的风电发展规划是到 2010 年和 2020 年，风电装机容量分别 达到 5GW 和 30GW。
而现在，这一目标已经调整为 2010 年装机容量达到 10GW 并正在考虑将 2020 年的目标至少翻番，甚至达到 90GW。
目前，越来越多的风电正在接入电网，但大量的风 电接入电网会使电网面临一系列的挑战。
其中， 电网故障导致风电场的解列就是面临的重要挑战 之一。
很多风资源丰富的地区相对偏远，当地的电源少、负荷低，风电并网处的电网较弱。
当高 比例的风电接入到弱电网，系统稳态运行和有扰动时，会影响系统和风电场运行的安全稳定性。
为了将此风险最小化，甚至加以避免，在风电场项目的最初阶段开展并网研究，对于保证风场的 全部发电能够安全可靠地输送到电网是非常重要的。
三、原始资料 逆变器直流测电压：Udc=800V。
逆变器交流侧参数：电压 U=620V，频率 f=50Hz。
四、设计说明书应包。

2、器逆变设计方案，对风力发电机的结构和电能的 变换及逆变电路做了深入的研究。
本文提出的解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机， 然后通过 AC-DC-AC 变 换为用户需要的标准交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过 控制电路的监控实现系统的控制，保证系统在风能充足时可蓄能，在风能不充足时亦可为 负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本文的内容就是在风力发电技术的背景下，根据风力发电系统的特点研究其并网逆变 器。
直驱型永磁同步风力发电机组是以变速恒频的形式发电的，实现变速恒频的方案有很 多，而永磁同步发电机在交直交风力发电系统中最有优势，所以采用了交直交风力发电系 统。
直驱型风力发电系统变流技术种类多，方案灵活，本文通过综合比较选用了不可控整 流器、 Boost 电路、 电压型 PWM 逆变器结构的并网方案。
并网逆变器种类繁多， 层出不穷， 不同的应用场合，对逆变器的性能要求也不相同。
并网逆变器在控制策略上采用瞬时电流 跟踪控制技术，把电网电流波形作为指令信号，把逆变器实际输出的电流波形作为反馈信 号，通过两者的瞬时值比较来决定全控型器件的通。

3、3 逆变电路选型 . 8 2.4 输出滤波器的设计 . 9 第 3 章 主电路无源器件参数计算 10 3.1 直流电压的确定 10 3.2 交流侧电感的选择 10 3.3 直流侧稳压电容选择 11 3.4 输出滤波器电感电容的参数设计 11 第 4 章 主电路有源器件参数计算 12 4.1 主电路开关器件选择 12 4.1.1 智能功率模块 MIG100Q201H 简介 . 12 4.1.2 IPM 保护功能介绍 . 14 第 5 章 有源电路的驱动、保护原理设计 15 5.1 M57959L 构成的 IPM 驱动电路设计 . 15 5.2 PWM 波形的输出电路设计 . 16 5.3 M57959L 驱动电源电路设计 . 17 5.4 控制电路辅助电源电路设计 19 5.5 M57959L 过流保护电路设计 . 错误错误! !未定义书签。
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第 6 章 控制、检测电路原理设计 20 6.1 控制电路设计 20 6.1.1 基于 TMS320F2812 控制电路的设计 错误错误! !未定义书签。
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6.1.2 TMS320F2812 的主要特点 21 6.1.3 。

4、 第 2 页 共 22 页 目录目录 1.11.1 风力发电发展历史风力发电发展历史 1.21.2 中国能源现状中国能源现状 1.31.3 各国风力发电概况各国风力发电概况 1.41.4 风力发电特点及优点风力发电特点及优点 2.12.1 风力发电原理风力发电原理 2.22.2 直驱式风力发电技术现状直驱式风力发电技术现状 2.32.3 直驱式永磁风力发电系统结构直驱式永磁风力发电系统结构 2.42.4 直驱式永磁风力发电系统控制直驱式永磁风力发电系统控制 3.13.1 并网运行关键技术并网运行关键技术 3.23.2 永磁同步电机控制永磁同步电机控制 3.33.3 并网变流器控制并网变流器控制 3.43.4 低电压穿越技术低电压穿越技术 4.14.1 未来风力技术发展趋势未来风力技术发展趋势 4.24.2 中国风能资源分布及发展前景中国风能资源分布及发展前景 第 3 页 共 22 页 1.11.1 风力发电发展历史风力发电发展历史 Charles F. Brush（1849-1929）是美国电力工业的奠基人之一。
1887-1888 年冬，。

5、器逆变设计方案，对风力发电机的结构和电能的 变换及逆变电路做了深入的研究。
本文提出的解决方案为，风力发电机组带动单相交流发电机， 然后通过 AC-DC-AC 变 换为用户需要的标准交流电，并且考虑到风力的不稳定性，在系统中并入蓄电池组，通过 控制电路的监控实现系统的控制，保证系统在风能充足时可蓄能，在风能不充足时亦可为 负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本文的内容就是在风力发电技术的背景下，根据风力发电系统的特点研究其并网逆变 器。
直驱型永磁同步风力发电机组是以变速恒频的形式发电的，实现变速恒频的方案有很 多，而永磁同步发电机在交直交风力发电系统中最有优势，所以采用了交直交风力发电系 统。
直驱型风力发电系统变流技术种类多，方案灵活，本文通过综合比较选用了不可控整 流器、 Boost 电路、 电压型 PWM 逆变器结构的并网方案。
并网逆变器种类繁多， 层出不穷， 不同的应用场合，对逆变器的性能要求也不相同。
并网逆变器在控制策略上采用瞬时电流 跟踪控制技术，把电网电流波形作为指令信号，把逆变器实际输出的电流波形作为反馈信 号，通过两者的瞬时值比较来决定全控型器件的通。

6、弦波与三角波比较得到 SPWM 波来驱动桥式逆变电 路,将直流电逆变为符合并网要求的电压，经滤波送入市电电网；另一方面，检测回路 的检测信号经 MAX197 模数转换后输入 W77E58 单片机控制核心，经数据处理后实现 并网运行，过流欠压保护等功能；此外，通过采集逆变交流侧电压的频率与模拟并网侧 标准频率信号送入主控单片机，比较后实现频率相位跟踪。
所以软件包括正弦波产生程 序、频率相位跟踪程序和过流欠压保护等部分。
关键词：脉宽调制，逆变电路，频率相位跟踪，W77E58 单片机，MAX197 III the Software Design of Grid-connected Inverter Power-producing Emulation System ABSTRACT Along with the social development, the mankinds need to the energy is indispensable. Humans turn various energy resources into electric power. As one 。

7、三角波比较得到 SPWM 波来驱动桥式逆变电 路,将直流电逆变为符合并网要求的电压，经滤波送入市电电网；另一方面，检测回路 的检测信号经 MAX197 模数转换后输入 W77E58 单片机控制核心，经数据处理后实现 并网运行，过流欠压保护等功能；此外，通过采集逆变交流侧电压的频率与模拟并网侧 标准频率信号送入主控单片机，比较后实现频率相位跟踪。
所以软件包括正弦波产生程 序、频率相位跟踪程序和过流欠压保护等部分。
关键词：脉宽调制，逆变电路，频率相位跟踪，W77E58 单片机，MAX197 II the Software Design of Grid-connected Inverter Power-producing Emulation System ABSTRACT Along with the social development, the mankinds need to the energy is indispensable. Humans turn various energy resources into electric power. As one of t。

8、波来驱动桥式逆变电 路,将直流电逆变为符合并网要求的电压，经滤波送入市电电网；另一方面，检测回路 的检测信号经 MAX197 模数转换后输入 W77E58 单片机控制核心，经数据处理后实现 并网运行，过流欠压保护等功能；此外，通过采集逆变交流侧电压的频率与模拟并网侧 标准频率信号送入主控单片机，比较后实现频率相位跟踪。
所以软件包括正弦波产生程 序、频率相位跟踪程序和过流欠压保护等部分。
关键词：脉宽调制，逆变电路，频率相位跟踪，W77E58 单片机，MAX197 II the Software Design of Grid-connected Inverter Power-producing Emulation System ABSTRACT Along with the social development, the mankinds need to the energy is indispensable. Humans turn various energy resources into electric power. As one of the green rene。