并網型潮流發(fā)電系統(tǒng)電力變換裝置研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染的加劇，以及傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭，新能源開發(fā)已經迫在眉睫。海洋中儲存著巨大的能量，包括潮流能，潮汐能和波浪能等，其中潮流能的開發(fā)已經比較成熟，已進行了若干次海上試驗。本論文研究的內容是潮流能發(fā)電系統(tǒng)的電力變換裝置，總體來說包括兩大部分，第一部分是水輪機的最大功率跟蹤；第二部分是逆變器并網控制。
　　論文首先分析了潮流能開發(fā)的必要性與緊迫性，然后比較了幾種電力變換裝置方案，并從中選出了本文所采用的方案即永磁直驅系統(tǒng)方案

2、。其次對所采用的電力變換裝置進行了數學建模，以便其控制器的設計。然后研究了各部分電力變換裝置的控制策略，包括水輪機的最大功率跟蹤和并網逆變器的控制，其中并網逆變器的控制是本文研究的重點。
　　在水輪機最大功率跟蹤方面，采用了基于Boost電感電流閉環(huán)和爬坡自尋優(yōu)的最大功率獲取策略。首先建立了水輪機的數學模型，然后結合Boost的MATLAB仿真電路和水輪機仿真模型對MPPT算法進行了仿真，驗證了MPPT策略的正確性。
　　在

3、并網逆變器控制方面，首先研究了逆變器調制技術，在分析了兩種調制技術的優(yōu)缺點后最終選擇了SVPWM的逆變器調制技術。其次探索了逆變器的電網鎖相技術，最終選擇了一種可以抗電網不平衡的基于T/4延時的鎖相技術。然后研究了并網逆變器的功率控制，最終采用了基于直流母線電壓閉環(huán)，并網電流和電網電壓同相位的單位功率因數控制方案。最后研究了逆變器的直流母線電壓保護技術和逆變器出現孤島現象的檢測和對策。
　　在以上理論研究后，做了系統(tǒng)的硬件電路設計

4、，包括功率電路設計和控制電路設計。其中功率電路的設計又包括三相不控整流單元設計，Boost電路設計，以及并網逆變器電路設計，其中并網逆變器設計是本文的重點?？刂撇糠值脑O計，主要包括AD采樣電路設計，PWM信號隔離輸出設計和控制系統(tǒng)電源設計。
　　最后做了整個系統(tǒng)的仿真，包括水輪機，不可控整流橋，Boost系統(tǒng)，逆變器系統(tǒng)，電網等在一起的仿真，驗證了以上理論的正確性。為了驗證整個系統(tǒng)的抗干擾性能，研究了在水流速度突增和突減時的系統(tǒng)動