“风光柴”发电系统10kw风电并网逆变器设计

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1、第44卷第10期电力电子技术Vo1．44，No．102010年10月PowerElectronics0ctober2010“风光柴”发电系统10kW风电并网逆变器设计王兴贵，卢耀文(兰州理工大学，电信学院，甘肃兰州730050)摘要：分析了应用于纯交流母线型“风光柴”互补发电系统10kW风电并网逆变器。该并网逆变器具有独立运行和并网运行两种工作模式。通过引入卸载电路、Boost电路来扩大风电并网逆变器的输入电压范围、提高了逆变器的稳定性。利用DSP编程产生SPWM控制信号，电路结构得以简化。引入电压前馈控制，提高了逆变器并网模式下的

2、暂态响应性能。通过对样机的实验观测，实现了设计要求。关键词：逆变器；并网；交流母线型；风光柴中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)10—0001—03Designof10kWWindPowerGrid．connectedInverterforWind．solar．dieselHybridGenerationSystemWANGXing-gui．LUYao—wen(LanzhouEeofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：A10kWwindpowergri

3、d—connectedinverterforalternatecurrentbuswind—solar·dieselhybridgenerationsystemisanalyzed．Thisd—connectedinvertercanbeworkedintwoways，stand—aloneorgrid—connected．Thean—loadedcircuitandBoostcircuitareusedtoenlargetheinputrangeandimprovethestabilityofthegrid—connectedin

4、verter．WiththeSPWMproducedbyDSP，thecircuitisreduced．Thefeedforwardcontrolisusedtoimprovethetransientofthed-connectedinverter．Accordingtotheexperimentalresults，thedesignrequirementsisrealized．Keywords：inverter；grid—connected；alternatecurrentbus；wind—solar-dieselFoundati

5、onProject：SupposedbyNaturalScienceFoundationofGansuProvince(No．2007-GS04794)1引言2纯交流母线型“风光柴”互补发电系统“风光柴”互补发电系统可提高供电的稳定纯交流母线型“风光柴”互补发电系统的结构性，该系统的并网发电模式主要有纯直流母线型、如图1所示。交直流混合母线型和纯交流母线型_l1。纯交流母蓄电池光伏阵列风力发电机线型具有兼容常规电网，扩充容易，造价低等众多优点，在国外的应用已经相当广泛，但在国内对其研究依然少见。公共并网逆变器是“风光柴”互补发电系统

6、中的关电网键部分。我国研究并网逆变器仍与世界水平存在很大差距，主要是技术性能不够高。可靠性能低．柴油发电机组用户品种规格少，功能不多等。针对以上问题，通过引图1纯交流母线型“风光柴”发电系统入卸载电路和Boost电路以实现输入范围广、逆变其工作状态可分为并网和独立两种情况。处输入侧电压稳定的特性；通过引入电压前馈控制，于并网状态时，风力发电和光伏发电共同运行．向提高逆变器并网模式下的动态响应。另外，通过算电网输出电能；处于独立状态时，首先仅启用风法的改进，该逆变器还可作为光伏发电并网逆变电。若风电不能满足用电需求再启用光伏发电．二器

7、使用。从而增强了逆变器的功能者都不能满足需求时启用蓄电池的电能：若“风光蓄”都不能满足需求，则启用柴油机发电。在各种基金项目：甘肃自然科学基金⑤资助项目(2007一GS04794)情况中，若有多余电能，则给蓄电池充电。由此可定稿日期：2010—05—14知，“风光柴”互补发电系统可保证电能供给的稳作者简介：王兴贵(1963一)，男，甘肃甘谷人，教授，研究方定性。在该系统中。并网逆变器的作用是将风机发向为运动控制、电力电子技术应用。出的电能或光伏阵列发出的电能处理后输出给电1第44卷第lO期电力电子技术V01．44．No．102010

8、年lO月PowerElectronicsOctober艺010网，使输出电能达到并网的质量要求。3主电路的设计该风力发电并网逆变器主电路结构及控制原理如图2所示[2】。图3风力发电并网逆变器Boost电路控制框图交4．2卸载控制堕当风