高速公路供電站風(fēng)力及光伏發(fā)電逆變控制器的研究

【摘要】： 為一些風(fēng)力資源豐富和日照時(shí)間長的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供電能常常要鋪設(shè)很長的送電線路,耗費(fèi)了大量的資源。同時(shí),處在這些地區(qū)的高速公路和鐵路信息控制設(shè)備也需要通過輸電線路來提供電能。所以迫切需要有一種設(shè)備能夠提供低成本、穩(wěn)定可靠的電能。 隨著全球性的氣候惡化和能源危機(jī),可再生無污染的能源越來越受人推崇。隨著電力電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展,以前橫亙在人們面前的技術(shù)難點(diǎn)被一一克服,風(fēng)力發(fā)電中變速恒頻技術(shù),光伏發(fā)電中的材料技術(shù),逆變器中的SPWM波形控制,等等在今年來取得了突破性的進(jìn)展。本課題采用了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電結(jié)合為交通控制設(shè)備提供電能,這在風(fēng)力資源豐富和日照時(shí)間長的偏遠(yuǎn)地區(qū)尤為重要。 本課題研究了逆變器的設(shè)計(jì),采用了數(shù)字控制,增加了系統(tǒng)的可控性和穩(wěn)定性。使用IGBT作為逆變器的開關(guān)器件,采用TI公司的TMS320F2407的DSP作為逆變器的控制用芯片。通過對風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的原理和結(jié)構(gòu)將兩種發(fā)電方式有機(jī)地結(jié)合起來,使其能夠穩(wěn)定連續(xù)地為交通控制設(shè)備提供電能。很好的達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 【關(guān)鍵詞】：SPWM 風(fēng)力發(fā)電 光伏發(fā)電 逆變器 IGBT DSP
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TM464;TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 本課題提出的意義和目的9-10
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢12-14
• 1.3.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 電力電子技術(shù)13
• 1.3.3 變速恒頻技術(shù)13-14
• 1.4 光伏發(fā)電技術(shù)14-15
• 1.4.1 我國光伏利用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-15
• 1.4.2 太陽能電池陣列15
• 1.5 蓄電池15
• 1.6 本課題的任務(wù)15-17
• 第二章 高速公路供電站風(fēng)-光發(fā)電系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)架構(gòu)17-31
• 2.1 高速公路供電站風(fēng)-光發(fā)電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本原理和控制策略18-21
• 2.2.1 最大風(fēng)能追蹤原理18-20
• 2.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇20-21
• 2.2.3 控制策略21
• 2.3 光伏電池的結(jié)構(gòu)原理21-23
• 2.3.1 光伏電池的原理21-22
• 2.3.2 光伏電池陣列技術(shù)參數(shù)22-23
• 2.4 高速公路風(fēng)-光發(fā)電機(jī)控制器23-27
• 2.4.1 主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-24
• 2.4.2 充電控制芯片SG3525 簡介24-26
• 2.4.3 恒壓、限流充電控制的實(shí)現(xiàn)26-27
• 2.5 逆變器控制方式27-31
• 2.5.1 SPWM 面積等效原理27-28
• 2.5.2 數(shù)字SPWM 實(shí)現(xiàn)方法28-31
• 第三章 高速公路供電站風(fēng)-光發(fā)電系統(tǒng)逆變器設(shè)計(jì)31-47
• 3.1 逆變器方案設(shè)計(jì)31-32
• 3.1.1 單級(jí)逆變器31
• 3.1.2 內(nèi)高頻環(huán)逆變器31-32
• 3.2 逆變器主電路設(shè)計(jì)32-47
• 3.2.1 驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.2 整流逆變部分設(shè)計(jì)34-40
• 3.2.3 IGBT 保護(hù)電路設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.4 變壓器部分設(shè)計(jì)42-47
• 第四章 高速公路供電站逆變器控制部分設(shè)計(jì)47-62
• 4.1 高速公路供電站逆變控制部分的硬件架構(gòu)47-53
• 4.1.1 主控芯片的選用47
• 4.1.2 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)47-48
• 4.1.3 電平轉(zhuǎn)換電路48
• 4.1.4 時(shí)鐘電路48-49
• 4.1.5 復(fù)位電路49-51
• 4.1.6 JTAG 仿真接口電路51
• 4.1.7 采樣檢測電路設(shè)計(jì)51-52
• 4.1.8 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)52-53
• 4.1.9 控制系統(tǒng)電路原理圖53
• 4.2 基于DSP 的逆變電源軟件設(shè)計(jì)53-61
• 4.2.1 TMS320F2407 軟件開發(fā)環(huán)境簡介53-54
• 4.2.2 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)54-55
• 4.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖55-61
• 4.3 軟件抗干擾設(shè)計(jì)61-62
• 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附錄 A（攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的相關(guān)論文）68

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