论文部分内容阅读
随着经济和社会的发展，在工业和生活中用电量越来越大。由于目前我国发电的主要形式是火力发电，而火力发电主要依赖的能源是煤炭资源，而煤炭资源是一种不可再生资源[1]。日益增长的电力需求和能源的逐渐枯竭之间形成了尖锐的矛盾，为了解决这个问题，我国越来越重视可再生资源的利用，例如风能、太阳能、核能和潮汐能等等。相比于其他可再生资源，风能具有分布广、资源量大、容易利用等优点。在我国，大风电并网研究得到了国家足够的重视，但是小风电离网式发电还没有引起足够的重视，相关产品也不成熟，本文就是在这样的背景之下提出的。 本论文充分分析了各种形式发电的利弊，论证了离网式风力发电的优势以及比较广阔的市场前景。由于风能时大时小，变化频繁，所以风机发出的电能不仅电压不稳定，频率也是变化的，这就需要一种变换装置将风机发出的电压波动范围比较大、频率不稳定的电能转化为电压稳定、频率固定的电能。 本论文应用Z源逆变器，它具有一系列的优点:①其电源可以是电流源和电压源;②其负载不仅可为电阻性，还可以是电容性或电感性负载;③其桥臂可以允许直通，因而驱动信号的设计可以不用设置死区时间，从而避免了驱动信号的畸变，同时，短时间的直通也为Z源逆变器提供了升压的电路机制。 本论文中当风电电压比较低的时候用Boost电路升压，当风电电压比较低的时候用Buck电路降压，从而达到输出电压稳定的目的。当电池充满电后，风机的输出电压能够满足供电需求时，可以用风机来直接供给负载;当电池满电，风机电压输出太低或者无输出电能，则由电池经过逆变电路供给负载用电;当电池欠电以及风机电压输出太低或者无输出电能时不给负载供电;当电池电力不足，风机电压输出足够时，风机一边要给电池充电，另一边要直接供给负载使用。整个电路控制系统采用DSP系列中的TMS320LF2407，具有很高的响应速度和稳定性。