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题名	交错Boost电路在直驱型风力发电系统中的应用研究; 交错Boost电路在直驱型风力发电系统中的应用研究
作者	1周谦,电工研究所
学位类别	硕士
答辩日期	2007-04-26
授予单位	中国科学院电工研究所
导师	1赵斌,电工研究所
关键词	变速恒频 永磁同步发电机 直驱 交错Boost电路（IBC） 功率因数校正 PWM变换器 VSCF PMSM direct-drive IBC AC-DC-AC PFC PWM Converter
其他题名	交错Boost电路在直驱型风力发电系统中的应用研究
中文摘要	直驱型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术，它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高，运行维护成本低等优点，在风力发电领域中有着很好的应用前景。本文以永磁式直驱型风力发电系统的运行与控制为主题，将交错Boost电路应用到直驱型风力发电系统中，并进行了仿真与实验研究。 本文首先介绍了直驱型风力发电系统的几种典型变流器拓扑结构对比分析，比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点，以及实际应用中存在的问题，为直驱型风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。其次，在选定拓扑结构上对直驱型风力发电系统各部分的输入输出电压、电流、功率关系进行了理论推导。在此基础上，将交错Boost电路应用到直驱型风力发电系统中，研究了分别适合于大功率并网直驱型风力发电系统的IBC(Interleaved Boost Converter)变换器以及分布式小功率直驱型风力发电系统的交错三相单管Boost PFC电路。对两类系统的控制方法做出了详细说明，并对系统性能进行了初步评估。并在Matlab/Simulink平台下建立了完整的直驱型风力发电系统离散化模型，对交错Boost电路控制、系统功率控制、母线电压控制及网侧功率因数控制进行了仿真研究，从计算机仿真的角度验证了本文理论分析的正确性。 最后，在实验室构建了一套20kW直驱型风力发电系统，并将交错Boost电路应用于该系统中，实现了直驱型风力发电系统AC-DC-AC功率流动、载波相移的DSP数字化实现方法、IBC模块并联实验、交错三相单管Boost PFC电路并联实验、永磁同步发电机功率因数校正、逆变器有源逆变实验。实验结果验证了本文理论研究的正确性。 The direct-drive variable speed constant frequency (DDVSCF) wind energy generation system (WEGS) is a new type wind energy technology. It has the advantages of useless gearbox, low Mechanical wear, high whole efficiency, low operation and maintenance cost, and has great application prospect. Based on the operation and control of direct-driven permanent magnet synchronous generator wind power system, the paper applied the interleaved Boost circuit in the system and conducted the simulation and experimental study. This paper introduced the direct-drive system, compared and analyzed various converter topologies, made comparison of the advantages and disadvantages of various topological structures, technical difficulties, problems that exist in the practical application, provided the basis for system topology selection. Based on the selected topology, the author gave the theoretical derivations of the system about input and output relations of voltage, current and power. The author introduced interleaved technology into the direct-drive wind generation system, and put out the Interleaved Boost Converter (IBC) suitable for high power grid-connected direct-drive system and interleaved Three-Phase single switch Boost PFC converter suitable for small power distributed direct-drive system. Based on the Matlab/Simulink simulation platform, the author established a complete discrete model of direct-drive system, conducted simulation study on Interleaved Boost Converter, system power control, the results verified the correctness of the theoretical analysis. A 20kW laboratory direct-drive wind generation system is constructed respectively based on IBC converter and Interleaved Three-Phase Single Switch Boost PFC converter. It realized system AC-DC-AC power flow, the DSP digital carrier phase shift method, IBC module parallel experiment, Interleaved Three-Phase Single Switch Boost PFC parallel experiment, permanent magnet synchronous generator PFC experiment, active inverter experiment. Detail experimental results verified the correctness of theoretical research.
语种	中文
公开日期	2010-10-18
页码	87
分类号	TM1;TM921
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.iee.ac.cn/handle/311042/7035]
专题	电工研究所_其他部门_其他部门_硕士学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	1周谦,电工研究所. 交错Boost电路在直驱型风力发电系统中的应用研究, 交错Boost电路在直驱型风力发电系统中的应用研究[D]. 中国科学院电工研究所. 2007.

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