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设计风力发电并网系统
摘要
风能作为一种清洁的可再生能源,在当今能源短缺的情况下,变的越来越重要。由于风的不稳定性和风力发电机单机容量的不断增大,使风力发电系统和电网的相互影响也越来越复杂,因此,对风力发电系统功率输出的稳定性提出了更高的要求。控制系统对提高风力发电系统功率输出的稳定性有很大的作用,所以有必要对控制系统和控制过程进行分析。
本文设计采用IGBT作为主功率器件,以专用集成芯片SA866为控制核心,充分利用其外围电路简单、具有多种波形选择、无需其它处理器配合的特点,同时采用IR2113构成IGBT的驱动电路,并且采用了数字电路单片机,来做锁相环控制SA866输出频率稳定,Abstract
The wind energy which is used as a kind of clean and reproducible energy, nowadays gets more and more important in the energy scarcity cases. Because instability of the wind and continuous enlarging capacity of the single machine in wind power generation, mutual effect between the wind power system and the grid is more and more complicated, so the higher demand is brought forward about the stability of output power of the wind power generation system. The control system may enhance the stability of output power, therefore we have the necessity to analyses control system and the control processes.
This design is wind power grid system, using IGBT as the main power devices to specific integrated chip SA866 as a control center, full use of its peripheral circuit is simple, with a variety of waveform selection, no other processor with the characteristics, the use of IR2113 constitute the IGBT drive circuit, and digital circuits using single chip, do the phase-locked loop SPWM control SA866 output wave frequency stability, so that the output of the voltage inverter circuit with the same frequency and phase power, reach and network purposes.
Keywords Wind Power Grid Inverter PLL
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 风力发电并网系统的研究背景 1
1.2 国内外发展现状 3
1.3 风力发电的并网方式 5
1.4 直驱式电能变换器控制技术 6
第二章 风力发电系统并网分析 6
2.1 风力发电并网系统的介绍 6
2.2 风力发电并网的方法 7
2.3 风能并网逆变器 9
第三章 硬件结构及原理 11
3.1 风能逆变器控制分析 11
3.2 并网逆变器控制技术分析 12
3.3 PFO环节及其控制技术分析 12
3.4 逆变电路的设计 14
3.5 三相逆变器的工作原理 17
第4章 控制电路的实现 19
4.1 三相PWM发生器SA866AE简介 19
4.1.1 功能特点 19
4.1.2 管脚说明 19
4.1.3 SA866的控制方式 21
4.2 锁相环控制 21
4.2.1 ATMEG8单片机的简介 22
4.2.2 数模转换器 MAX530 24
4.2.3 频率采样电路 25
4.3过流显示 26
4.4 ADC0832模数转换器的介绍 26
第5章 隔离驱动和保护单元 28
5.1 高压悬浮驱动器IR2113 28
5.
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