mw级风电并网软开关变流技术研究

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1、河北工业大学硕士学位论文MW级风电并网软开关变流技术研究摘要大功率风力发电机组并网发电是高效大规模利用风能最经济的方式，已成为各方共识和当今世界风能利用的主要形式。而作为风电机组与公用电网接口的电力电子变流装置成为了各方的研究热点。本文针对现在风电系统中变流装置存在的开关损耗大、电磁干扰严重的问题，提出了把软开关技术应用于大功率风电变流系统中的方案。在分析常用风力发电机组并网方案优缺点的基础上，根据风电的发展趋势和现代电力电子技术的快速发展，设计了一种新颖的并网方案。根据所设计的并网方案，设计其拓扑

2、结构由三相不可控整流电路、BOOST升压电路、软开关谐振电路、三相全桥可控逆变电路四部分组成。基于此结构，对所设计的软开关变流系统的工作机理进行了详细分析，并以3MW级的直驱式风电系统为应用平台，对该变流系统主电路的关键参数进行了计算。根据计算结果，用仿真软件对所设计的主电路进行了仿真，验证所设计的电路具有功率因数校正功能和能为各个功率开关器件提供软开关工作条件。最后，以TI公司的TMS320LF2407A芯片为应用平台，为该变流系统设计了数字控制系统。在硬件控制电路部分，主要对前向通道、计算机控制

3、系统和后向通道的关键电路进行了设计。在软件部分，提出了把嵌入式实时内核µC/OS－Ⅱ植入TMS320LF2407A芯片中的开发方法，重点对其移植过程进行了详细的分析。关键词：风力发电，软开关，变流器，µC/OS—Ⅱ，数字信号处理器iMW级风电并网软开关变流技术研究RESEARCHONSOFT–SWITCHINGCONVERTERTECHNIQUEOFMWRANKGRID-CONNECTEDWINDPOWERGENERATIONABSTRACTThehigh-powergrid-connectedwi

4、ndpowergenerationisthemosteconomicalmodeofwindenergyusing,Ithasbecometheconsensusofallpartiesandthemainformofwindenergyusingintoday'sworld.Thepowerelectronicsconverterdeviceastheinterfaceofthewindpowergenerationandgridhadbecomeahotresearchparties.Forsw

5、itchinglosses,EMIseriousproblem,thisarticlemadethesoft-swithingtechnologyinhigh-powerwindpowerconvertersystemprogram.Onthebasisofanalysisofthecommonlywindgeneratorsetanditsgrid-connectedprograms,inaccordancewiththedevelopmenttrendofwindpowerandtherapid

6、developmentofthemodernpowerelectronictechnology,thispaperbroughtupanewgrid-connectedprograms.thispapermadeanewlytopologyofthree-phasenon-controlledrectifiercircuit,boostcircuit,soft-switchingcircuitandthree-phasecontrolledfull-bridgeinvertercircuit.Bas

7、edonthisstructure,analysisoftheoperationalprinciple,andusethe3MWdirected-drivewindpowerasapplicationplatform,thepapercalculatedthemaincircuitparameters.Accordingtotheresults,thepaperdoneasimulationforthemaincircuitusingsimulationsoftware.Toverifythecir

8、cuitwithPFCFunctionandprovidesoft-switchingworkingconditionsforPowerswitchingdevices.Finally,usingTMS320LF2407AofTIastheapplicationalplatform,thepaperdesignedDigitalControlSystemforthisconvertersystem.Inhardwarecircuit,thepaperdesignedt