论文摘要
风能和水能、太阳能一样,属于绿色能源的范畴,是对人类生存环境影响最小的能源。地球上风能资源非常丰富,据统计,太阳向地球辐射的巨大能量中,约有1%转化为风能,这些能量相当于全球每年消耗的煤、石油等化石燃料能量的总和,可见风能的潜力是非常大的。相对其他绿色能源来说,风能有较高的随机性和不确定性,发电时,由于其不确定性,会使发电质量受到较大影响,再加上负载同样是时变的,使整个风力发电系统的控制难度更大,基于以上原因,使得风能的利用难度要大于其它种类的绿色能源。本文综述了风力发电及其控制技术的发展状况,论述了小型风力发电系统的基本组成及风力机、发电机、蓄电池等各组成部分的运行原理；在分析现有结构的基础上,提出了包括不可控桥式整流器和Buck变换器的系统控制结构：1、在分析风力机、负载和蓄电池工作状态的基础上,给出了实现集成控制系统工作模式相应的控制策略,主要包括最大功率控制、负载跟踪、蓄电池充放电控制和运行保护控制；2、结合实际工作,对研发的小型风力发电机控制系统控制器进行设计。从系统的总体设计到具体软件、硬件电路及系统其他各组成部分的设计,给出说明和介绍。3、逆变器设计,提出采用高频逆变技术与SPWM控制技术相结合设计方案。即直流电经过高频升压电路升压后,再进行直流逆变：高频升压电路采用推挽电路作为驱动模块,直流逆变采用SPWM控制技术。提高了正弦波逆变电源的产品性能和质量,拓展其应用领域和适应面,方便用户使用、维护和操作。本逆变器特点：体积小,重量轻,功率密度高,当输入电压在一定范围内变化时能保持稳定的直流输出。
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