南京航空航天大学硕士学位论文风力发电并网逆变器研究姓名:郝飞琴申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:邢岩20090101南京航空航天大学硕士学位论文i摘要随着社会经济的迅速发展,由于能源紧缺、环境污染和电力需求的迅速增长,能源问题在当今社会中受到越来越多的关注,风力发电作为一种已获得商业化利用并具有较大潜能的可再生能源开发形式,近年来得到了较快的发展,其中并网逆变器成为目前各国主要研究的热点课题之一。本文首先介绍了二极管箝位三电平逆变器的拓扑结构、工作原理,并在三相静止、两相静止及两相旋转坐标系下建立了高频数学模型。本文介绍了三电平空间矢量的调制策略,并研究了空间矢量调制中涉及到的过调制、死区补偿的解决方法。研究了并网逆变器的控制方法,通过对其运行特性和传递函数的分析,得出基于PI电流调节的闭环系统具有良好的动态性能,对逆变器的环路进行了设计,同时给出了设计准则。探讨了三电平中点电位不平衡的原因,采用模糊控制器解决了三电平桥臂中点电位的平衡问题。在MATLAB7.0.1中建立了仿真模型,进行了仿真验证分析。设计完成了基于DSPTMS320F2808控制的2kW试验样机,并给出了实验结果与分析。关键词:风能,并网,三电平,SVPWM,中点电位风力发电并网逆变器研究iiAbstractWiththedevelopmentofsocialeconomy,thedevelopmentsofrenewableenergyanddistributedpowergenerationhavebeenattractedmoreandmoreattentionsbecauseofthelackofenergy,pollutionandincreasingdemandofelectricpower,asarenewableenergytechnologyalreadycommerciallyavailableandwithgreatpotentialtobefurtherexploited,windpowergenerationexperiencedfastdevelopmentinthelasttwodecades,grid-connectedwindenergyduetoitscleanandrenewablecharacterhasdevelopedrapidlyinRecentyears.Thetopologicalstructureofdiode-clampedthreelevelinverteranditsworkingprincipleareintroducedindetail.Thenthehighfrequencymathematicmoduleisbuiltinthree-phasestaticcoordinatesystem,two-phasestaticcoordinatesystemandtwo-phaserotatecoordinatesystemrespectively.TheTLSVPWMisanalyzed.AndthesolutionofovermodulationanddeadtimecompensationintheSVPWMisproposed.Alsothecontrolmethodfortheinverterisanalyzed,basedonthePIcurrentregulatortheclosed-loopsystemisdesignedwithgoodperformance.Thereas...