应用于风力发电之交流-直流电源转换器之研究studyofanac-dc.pdf

遠東學報第二十九卷第四期 中華民國一百零一年十二月出版 應用於風力發電之交流-直流電源轉換器之研究 Study of an AC-DC Converter for Wind-Power Generating System 林家慶 遠東科技大學電機工程系助理教授 鄭任鈞 遠東科技大學電機工程系研究生 楊隆生 遠東科技大學電機工程系助理教授 摘 要 風力發電系統所採用發電機的輸出電壓及頻率隨不同的風速改變 ，而且 變化範圍相當大 。傳統風力發電系統在交流-直流轉換部分，大多採用橋式整 流器與直流-直流轉換器串級連接 ，導致輸入電流脈波過大，造成發電機繞組 的電流應力增加。本論文旨在研究一應用於風力發電系統之高功率因數三相 交流-直流轉換器 ，具有功率因數修正功能以改善傳統風力發電系統造成的輸 入電流脈波過大問題 。本轉換器使用單一切換開關整合三相交流-直流升壓型 轉換器及直流-直流升壓型轉換器 ，以達到將變化範圍大的電壓及頻率轉換成 直流高壓輸出。本轉換器之前半級操作在不連續導通模式以達到高功率因 數 。後半級亦操作在不連續導通模式，提供再次的升壓操作。本文中對本轉 換器作操作原理及穩態的分析。最後，對本轉換器在輸入電壓 18 V /15 Hz ~ rms 68 Vrms/66 Hz 及輸出電壓400 VDC 下，進行電腦模擬以驗證其性能。 關鍵詞 ：風力發電、升壓型轉換器 、功率因數修正 、不連續導通模式 439 遠東學報第二十九卷第四期 中華民國一百零一年十二月出版 Chia-Ching Lin, Assistant Professor, Department of Electric Engineering, Far East University Ren-Jun Zheng, Postgraduate Student, Department of Electrical Engineering, Far East University Lung-Sheng Yang, Assistant Professor, Department of Electric Engineering, Far East University Abstract In the wind-power generating system, the output voltage and frequency of the generator are varied with the wind speed and the ranges are very large. Traditionally, the bridge-diode rectifier and a DC-DC converter are adopted in AC-DC power conversion for the wind-power generating system. It results in pulsating input current and large current st