Study on Dual PWM Converter for Direct Driven Permanent Magnet Synchronous Generator Wind Power Generation Application

作     者：Joei F.Mushi 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：Jiang Daozhuo;Guozhu Chen

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：永磁直趋风力发电 双PWM变流器 直流电动机模拟系统 数字控制系统 

摘      要：永磁直趋风力发电系统因为其结构简单、高效率、高功率密度体积小、不需要齿轮箱等优点,近几年受到了广泛的关注。本文所设计的系统主要包括：直流电机模拟风力机电路和并联型双PWM并网变流器以及数字控制部分。 本文首先介绍了风力发电系统在风能应用中的背景和技术特点,同时讨论了风力机的动力学特性和风能变换的特点。 全面介绍了双PWM载波移相技术和永磁发电机的控制策略,双PWM变流器主要有以下几方面的优势：首先双PWM变流器能量能够双向流动,其次变流器的输入输出电流谐波含量低,最后此变流器易于控制且动态响应较好同时功率因数可调。为了满足低谐波和高功率的要求,本文采用了线路级三模块并联而不是器件直接并联。此结构满足了体积小、散热性好、高开关频率的设计要求。尽管如此,当系统并联时仍存在零序环流的问题;对此,本文提出了一些方法对零序环流进行控制。在网侧通过LCL滤波器连接变流器与电网。 为了模拟风力机,本文对比了电动机与风力机之间的相关特性。最后,通过功率和转速控制进行模拟。 基于双PWM变流器的实验平台本文是采用数字信号处理器TMS320F2812进行控制,而多路载波移相SPWM信号通过FPGA+DSP共同实现。通过仿真和实验验证,本文所设计的系统能够很好的运行,并达到预期效果。