论文摘要
随着世界经济的高速发展,能源短缺和环境污染问题日益严重。解决这一问题的途径之一是开发可再生能源。风电资源是近年来发展最快的可再生能源,采用无刷双馈电机的变速恒频风力发电技术,以其效率高、所需变频器容量小等特点成为当今风力发电技术的主流。本文首先介绍了风力发电产业及风力发电技术的国内外发展现状,分析了变速恒频风力发电系统的基本原理和变速恒频风力发电用双向变频器的技术发展现状。其次,分析了双PWM(Pulse Width Modulation)三电平变频器整流部分和逆变部分的基本工作原理,建立了相应的数学模型;深入研究了应用于三电平的常规空间矢量脉宽调制(SVPWM,Space Vector Pulse Width Modulation)方法,在此基础上研究了一种基于60o坐标系的SVPWM算法,该算法可以省去扇区判断过程,缩小计算工作量。仿真结果证明了基于60o坐标系的SVPWM算法的高效性。同时,本文在分析了三电平PWM逆变器产生电容中点电压不平衡原因的基础上,通过电容中点电容电荷的估计,提出了一种通过改变电压调整系数来调节SVPWM中正、负小矢量的作用时间,维持电容中点电压平衡的控制策略,并将其应用到三电平PWM整流器的设计中。对于双PWM三电平变频器,研究了一种由整流器控制电容中点电压平衡的协调控制策略最后,对所设计的双PWM三电平变频器进行仿真,在仿真的基础上设计了基于DSP2812的控制程序,并给出了部分程序流程。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 风力发电现状1.1.1 风力发电产业的国内外发展现状1.1.2 风力发电技术的国内外现状1.2 无刷双馈变速恒频风力发电系统分析1.2.1 无刷双馈电机的基本结构1.2.2 无刷双馈电机变速恒频风力发电的基本运行原理1.2.3 变速恒频风力发电中无刷双馈发电机的能量传递关系1.3 主要研究内容1.4 本章小结第二章 双向变频器分析2.1 国内外变频器的发展现状2.2 双向变频器在变速恒频风力发电系统中的作用及其实现方案2.3 本章小结第三章 二极管箝位三电平PWM 整流器的分析与研究3.1 PWM 整流器基本原理3.2 NPC 三电平PWM 整流器理论分析3.3 NPC 三电平PWM 整流器控制系统设计3.3.1 电流控制环的设计3.3.2 电压控制环的设计3.4 本章小结第四章 二极管箝位三电平PWM 逆变器的分析与研究4.1 NPC 三电平PWM 逆变器理论分析4.1.1 NPC 三电平PWM 逆变器工作原理4.1.2 NPC 三电平PWM 逆变器的数学模型4.1.3 NPC 三电平PWM 逆变器在d-q 坐标系下的数学分析4.2 NPC 三电平PWM 逆变器的SVPWM 控制策略4.2.1 NPC 三电平PWM 逆变器的三种基本控制方式4.2.2 NPC 三电平PWM 逆变器的常规SVPWM 控制4.3 基于 60°坐标系的 SVPWM 算法4.3.1 坐标变换4.3.2 确定基本矢量并计算其作用时间4.3.3 输出PWM 波形4.4 NPC 三电平PWM 逆变器的仿真4.4.1 常规的NPC 三电平PWM 逆变器SVPWM 算法仿真4.4.2 基于60° 坐标系的SVPWM 算法仿真4.4.3 仿真结果4.5 本章小结第五章 电容中点电位平衡策略的研究5.1 电容中点电位不平衡的原理分析5.2 电容中点电位平衡控制策略5.3 双PWM 三电平变频器的电容中点电位平衡策略5.4 本章小结第六章 双PWM 三电平变频器仿真6.1 NPC 三电平PWM 整流器的仿真6.2 双PWM 三电平变频器的联合仿真6.3 软件控制程序6.3.1 双PWM 三电平变频器整体软件设计6.3.2 具有电容中点电位平衡功能的SVPWM 软件设计6.3.3 数字PI 调节器的设计6.3.4 软件设计应注意的问题6.4 本章小结第七章 总结与展望参考文献发表论文和科研情况说明致谢
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标签：变速恒频论文; 双三电平论文; 空间矢量脉宽调制论文; 电容中点电压平衡论文;
