小型大电感风力发电机电流型逆变器研究

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1、第49卷第5期电力电子技术Vo1．49，No．52015年5月PowerElectronicsMay2015小型大电感风力发电机电流型逆变器研究陈家海，朱景伟，闰新远(大连海事大学，轮机工程学院，辽宁大连116026)摘要：小型大电感永磁风力发电机具有风速工作范围宽的特点，在此提出了一种适合该类发电机的低成本电流型并网逆变器的拓扑结构，并对该并网逆变器的控制策略进行了研究。建立了逆变器系统的PSIM仿真模型，仿真结果表明提出的电流型并网逆变器能够输出可并网的电流波形。搭建了基于dsPIC30F4011单片机的硬件实验平台，初步实验结果验证了所提出的电流型并网逆

2、变器的可行性。关键词：永磁风力发电；逆变器；并网中图分类号：TM3l3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)05—0077—03StudyofCurrentSourceInverterforaSmall—scaleWindGeneratorWithLargeInductanceCHENJia—hal，ZHUJing—wei，YANXin—yuan(InstituteofMarineEngineering，DdianMaritimeUniversity，Dalian116026，China)Abstract：Nowmostofsmal1．scal

3、epermanentmagnetwindturbineshavesmallinductance，inordertoovercomethisdisadvantageofsmalloperatingrangeofwindspeed．Acurrentsourcegrd—connectedinverterispresentedwhichhasthelargeinductancesmallscalePMwindturbine，thecurrentgrid—connectedinvertertopologicalstructurehasbeenproposedandthe

4、grd—connectedinvertercontrolstrategyhasbeenstudied．Thesystemsprovedthatthiscurentsourcegnd—connectedinvertercanoutputthegrid-connectedcurrentwaveform．Toverifythecurent-gridinvertersystem，ex-pefimentplatformbasedondsPIC30F4011isbuilt，preliminaryexperimentalshowthatthecurrentsourcegrd

5、—connect-edinverterproposedisfeasible．Keywords：permanentmagnetwindpowergeneration；inverter；grid-connectedFoundationProject：SupposedbyLiaoningScienceandTechnologyPlanP~oject(No．2011224004)1引言速箱，便于维护等诸多优点，并且易于并入低压电网[引。电流型逆变器输出电流容易控制。易于实现在资源日益紧张的今天。风能被视为一种清系统的过流和短路保护，而且其拓扑结构相对简洁的可再生能、源

6、【”。由于我国一些地区偏远，很多单，器件使用较少，因此降低了系统成本，使系统区域还无法正常用电，因此相对于大型风力发电更加稳定。与小型大电感永磁风力发电机相结合．系统而言，小型风力发电系统具有成本低，建设周具有很多优越性。在此针对大电感发电机的特性。期短，适用范围广，维护方便等优点，又随着分布对用于小型大电感风力发电机的单相电流型逆变式发电技术的发展．小型风电系统逐渐成为风电器进行研究。研究的热点方向【。目前常用的小型风力发电机具有较小的电感，风速大时会产生较大输出电流，2大电感发电机及逆变器且多采用电压型逆变器。电压型并网逆变器需要2．1大电感风力发电机特性

7、较多的电力电子器件和复杂的控制算法，增大了大电感风力发电机模型可用反电动势电压源系统的故障发生率．缩小了小型风力发电装置的和串联大电感表示【，负载用电阻代替，等效电路适用区域。具有大电感的直驱小型永磁风力发电如图1所示。机具有输出电流基本恒定，风速工作范围宽，无变反电动势基金项目：辽宁省科学与技术基金项目(2011224004)E。定稿日期：2014一O6—13图1等效电路作者简介：陈家海(1989一)，男，安徽宿州人，硕士，研究方Fig．1Equivalentcircuit向为电力系统及其自动化。77第49卷第5期电力电子技术Vo1．49，No．52015年

8、5月PowerElectronicsM