風光互補系統

電氣自動化論文編號:ZD738    論文字數:27932,頁數:94

  目  錄
 摘要 Ⅰ
 ABSTRACT Ⅱ
 1引言. 1
 1.1風力發電的概況. 1
 1.1.1.我國的風力資源和太陽能資源 1
 1.1.2.風光發電的優點 3
 1.1.3.我國的風光發電發展狀況 3
 1.1.4.畢設任務的提出 4
 1.2風光發電系統概述. 4
 1.2.1.風力發電系統的組成 4
 1.2.2.系統控制技術 5
 1.2.3.風的基本特性 6

 2系統總體設計. 8
 2.1風力發電技術. 8
 2.2系統總體框圖與控制方案 11
 3系統的硬件設計 18
 3.1系統硬件總體設計. 18
 3.2系統主電路. 28
 3.3電源模塊. 28
 3.4檢測模塊. 30
 3.5 驅動模塊 31
 4 PWM控制方案 33
 4.1全橋變換電路的PWM控制策略 33
 4.1.1全橋逆變電路的三種控制方式 33
 4.1.2全橋逆變電路輸出的整流濾波 36
 4.1.3橋式電路直接整流電路的PWM控制策略研究 37
 4.2 IGBT的保護和軟開關技術 41
 4.2.1 IGBT的保護 41
 4.3蓄電系統 43
 4.3.1蓄電池充放電原理 43
 4.3.2蓄電池的模型 44
 4.3.3常用充電方法 44
 5系統軟件設計 45
 5.1 軟件實現功能 45
 5.1.1模擬風能電池輸出裝置軟件主要實現功能 45
 5.1.2直流電機電樞電流控制軟件主要實現功能 45
 5.1.3蓄電池充電電路軟件主要實現功能 45
 5.2 軟件設計工具 45
 5.2.1軟件開發環境CodeWarrior概述 45
 5.2.2 PE(Processor Expert)概述 46
 5.3 程序實現方法及流程圖 46
 5.3.1模擬風機流程圖 46
 5.3.2蓄電池充電電路流程圖 48
 5.4 程序關鍵部分的實現 50
 5.4.1使用DSP芯片實現PWM移相 50
 5.4.2 DSP定標和標幺化 50
 6系統仿真與產品調試 52
 6.1 仿真工具簡介 52
 6.2 交錯互補buck-boost斬波電路 52
 6.2.1仿真模型 52
 6.2.2仿真結果 52
 6.3 模擬風機系統調試 55
 6.3.1調試設備 56
 6.3.2跟蹤風機I-n曲線實驗 56
 6.3.3結論 59
 6.4系統調試 59
 6.4.1 8037控制板測試 59
 6.4.2 8013加速度板檢試 60
 6.4.3驅動板調試 60
 6.4.4 整機測試 62

 7總結與展望 65
  參考文獻 66
  注釋 67
  附錄 68
  謝辭 83

摘  要
 
 本文簡單介紹了風能發電的重要性和世界各國的重視程度，以及我國在這方面的差距。我國作為世界上的風能大國，尚不具備獨立開發風力發電機，尤其是大型風力發電機的能力。與此相關的基礎研究、實驗研究、設計水平是主要的制約因素。本文針對風光互補發電系統設計了一套小型模擬裝置，包括太陽能電池模擬，用直流電機對風機的模擬和交錯并聯Buck-Boost蓄電池充電主電路，并對交錯并聯Buck-Boost電路和交錯并聯Cuk斬波電路進行了研究、仿真，以及進行了模擬風機裝置的調試。系統控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制實現，給出了各部分流程圖。對于軟硬件的關鍵問題還給出了相應解決方案。
關鍵詞：風光互補 風特性 DSP 單極性移相PWM 交錯并聯

 
 Wind & solar hybrid generating system
 Abstract

 This article explains the importance of wind power and the degree of attention around the world, and the gap between our country in this regard.Our country as the world’s wind power，do not haVe the independent deVelopment of wind turbines，especially large-scale wind turbine capacity．The related basic research，experimentalresearch and design standards are the main constraints。In this paper, a small simulator is designed for the Wind and PV hybrid generating system, including solar cell simulation, wind driven generator simulation by DC motor, simulation and research for interlaced-parallel Buck-Boost circuits and interlaced-parallel Cuk Circuit.In addition, I did a lot about debuging for wind driven generator simulation device. The entire system control is achieved by using Freescale corporation’s 56F8013 DSP control and the flow chart of every part is given.The corresponding solutions for the key issues for the hardware and software are also given.
Key words: Wind and PV hybrid，Wind Characteristics，DSP , phase shifting PWM , interlaced-parallel