小功率风力发电试验平台设计

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1、—撕能源发电控制技术皇皇!竺竺兰!TheNewEnergyPowerControlTechnology小功率风力发电试验平台设计王晓明。李灿(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050)摘要：风能作为一种清洁、无污染的能源，越来越受到世界各国的关注，风力发电也就成为研究的重点和热点⋯。在实验室里开展对风电技术的研究时，风电试验平台的建立就显得尤为重要。对功率为500W的直驱式风力发电试验平台的设计方案进行研究，研究表明该平台主要包括风力机模拟装置、电力电子变换装置、永磁同步发电机、DSP控制器

2、等硬件部件。实验表明该试验平台能够实现单位功率因数并网，并能保持直流侧电压稳定。关键词：风力发电；试验平台；变流器；DSP[中图分类号]TM614，TM315[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)05—00t7—03DesignoftheSmallPowerWindPowerGenerationExperimentalPlatfOrmSystemWANGXiao—ming，LICan(CollegeofElectricalandInformationEngineering，Lanzhou

3、UniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)Abstract：Windpowerasaclean、non-pollutionenergy，getmoreandmoreattentionofthecountriesallovertheworld。Windpowerwillbecomefocusandhotofresearch．Whenresearchingonwindpowertechnologyinthelaboratory，itSveryimportan

4、ttoestablishatestplatform．Onthepowerof500Wdirect—drivewindpowergenerationtestplatformdesignschemeforresearch，itshowsTheplatformincludeswindturbinesimulator、powerelectronictransformdevice、permanentmagnetsynchronousmotor、DSPcontrollerandSOon．Experimentalresu

5、ltsshowedthattheplatformcanbewithunitypowerfactorandnetwork。andcanbemaintaintheconveaerDCsidevoltageconstant．Keywords：Windpower；Experimentalplatform；Converter；DSP0引言rTTf]Is．随着经济的发展，社会对能源的需求越来越大，但是煤炭和一Ⅵ3石油等能源是有限且不可再生的，所以世界各国都加大了对新能源的开发和利用，风能以其固有的优势，日益受到人们的。

6、：=l】．卜_干关注一。变速恒频风力发电系统一般采用双馈电机或直驱电机，直驱辩式风力发电以其自身的优点成为未来风力发电发展的方向。在实验室建立直驱式风力发电的试验平台，研究变流器以及并网的控制策略，对风力发电技术的发展十分重要。在对直驱式风力发图1直驱式风力发电系统主电路示意图电系统原理研究的基础上，致力于小功率直驱式风力发电试验平(2)变流器采用IPM智能功率模块构成AC／DC和DC／台的设计是工作的重点。AC变流器，采用一定的控制方法控制发电机侧变流器，将发电机1直驱式风力发电系统基本原理发出的交流电转

7、换为直流电，并控制发电机发出的交流电为正弦直驱式风力发电系统采用风力机和永磁同步发电机直接耦交流电；控制网侧变流器工作在有源逆变状态，把直流电变换为合，与双馈式风力发电系统相比较省去了故障率较高的齿轮三相正弦交流电并能进行单位功率因数并网。IPM模块将功率箱。永磁同步发电机转子为永磁式，无需外部提供励磁。永磁开关器件和驱动电路集成在一起，并有过电压、过电流以及桥臂同步发电机发出频率变化的交流电，经整流器整流成直流电后，互锁等保护电路。再经过逆变器变换为频率恒定的交流电并入电网。发电机组所(3)中间直流环节采

8、用大电容作为中间直流环节，其主产生的电能都要经过变流器送人电网，变流器的容量和永磁同步要作用是缓冲变流器交流侧和直流负载之间的能量交换，并能稳发电机的容量相同。直驱式风力发电系统如图1所示。定直流侧电压，抑制直流侧谐波电压。风力发电系统各部分的组成及功能如下：2试验平台方案设计(1)发电系统由风力机带动永磁同步发电机发出频率变2．1试验平台的硬件设计化的交流电，并送入整流器进行整流，是整个系统能量的来源。试验平台