风力发电变流系统多重化升压斩波器的研究

本文以国家863计划项目“MW级风力发电机组电控系统研制”为研究背景，对应用于1.2MW永磁同步风力发电系统变流主电路中的三重升压斩波电路进行了研究。 论文首先讨论了风力发电的迫切形势及重大前景。接着简单介绍了1.2MW永磁同步风力发电变流主电路的结构及工作原理，分析了一般升压斩波器的工作特性，详细推导了单重、双重及三重升压斩波电路的输入电流的纹波关系。另外，文章总结了常见的升压斩波电路的控制方法，并对本系统采取的主电路参数及控制方案进行了简单阐述。 论文针对三重升压斩波电路进行了小功率试验研究。进行了其控制电路硬件和软件设计。试验主要包括单重、三重升压斩波器实验对比；开环控制和闭环控制实验对比；闭环控制下平均值控制和瞬时值控制的对比；以及闭环控制稳态、动态性能试验。 文章最后是关于该风力发电变流系统的仿真。仿真主要分整流、斩波和逆变三个环节。本文给出了部分仿真电路、主要仿真参数及仿真波形，并进行了简要的分析。另外，针对风力发电向更大功率发展的趋势，本文提出了一种新型的三电平升压斩波器，详细分析了它的工作原理，并进行了仿真研究。 仿真和试验研究都表明，本文所采用的三重升压斩波电路具有较好的工作性能，在大功率风力发电变流系统中有良好的应用价值。