摘 要

本文簡單介紹了風能發(fā)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(fā)風力發(fā)電機，尤其是大型風力發(fā)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(fā)電系統(tǒng)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(lián)Buck-Boost蓄電池充電主電路，并對交錯并聯(lián)Buck-Boost電路和交錯并聯(lián)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(diào)試。系統(tǒng)控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制實現(xiàn)，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(lián)



目 錄
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1引言. 1
1.1風力發(fā)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(fā)電的優(yōu)點 3
1.1.3.我國的風光發(fā)電發(fā)展狀況 3
1.1.4.畢設任務的提出 4
1.2風光發(fā)電系統(tǒng)概述. 4
1.2.1.風力發(fā)電系統(tǒng)的組成 4
1.2.2.系統(tǒng)控制技術 5
1.2.3.風的基本特性 6

2系統(tǒng)總體設計. 8
2.1風力發(fā)電技術. 8
2.2系統(tǒng)總體框圖與控制方案 11
3系統(tǒng)的硬件設計 18
3.1系統(tǒng)硬件總體設計. 18
3.2系統(tǒng)主電路. 28
3.3電源模塊. 28
3.4檢測模塊. 30
3.5 驅(qū)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(tǒng) 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(tǒng)軟件設計 45
5.1 軟件實現(xiàn)功能 45
5.1.1模擬風能電池輸出裝置軟件主要實現(xiàn)功能 45
5.1.2直流電機電樞電流控制軟件主要實現(xiàn)功能 45
5.1.3蓄電池充電電路軟件主要實現(xiàn)功能 45
5.2 軟件設計工具 45
5.2.1軟件開發(fā)環(huán)境CodeWarrior概述 45
5.2.2 PE(Processor Expert)概述 46
5.3 程序?qū)崿F(xiàn)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(xiàn) 50
5.4.1使用DSP芯片實現(xiàn)PWM移相 50
5.4.2 DSP定標和標幺化 50
6系統(tǒng)仿真與產(chǎn)品調(diào)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(tǒng)調(diào)試 55
6.3.1調(diào)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(tǒng)調(diào)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(qū)動板調(diào)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



引言
1.1. 風光發(fā)電的概況
1.1.1. 我國的風力資源和太陽能資源
當今世界，氣候變暖、環(huán)境污染、能源緊張等問題越發(fā)嚴峻。在諸多挑戰(zhàn)面前，世界各國不謀而合尋找到一條坦途，就是大力發(fā)展可再生能源。
我國擁有豐富的太陽能資源。據(jù)統(tǒng)計，每年中國陸地接收的太陽輻射總量，相當于24000億t標煤，全國總面積2/3地區(qū)年日照時間都超過2000h，特別是西北一些地區(qū)超過3000h。另一方面，隨著當前世界光電技術及其應用材料的飛速發(fā)展，光電材料成本成倍下降，光電轉(zhuǎn)換率不斷提高，這將帶來太陽能發(fā)電成本的大幅度下降。世界光伏界一般認為，到2010年太陽能光伏電池成本將降低到可以與常規(guī)能源競爭的程度。這為我國大力開發(fā)太陽能資源提供了可能。



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