[發明專利]直驅風力發電系統及系統中SPWM逆變控制信號的調制方式

有效

• 申請號: 200910116602.2
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101599649A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 茆美琴;丁明;蘇建徽;張國榮;杜燕;汪海寧;張健
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/527
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

1.直驅風力發電系統，其特征是：

設置高電感永磁同步發電機與風力機同軸相連，所述高電感永磁發電機的交流信號輸出端串聯由功率二極管D1-D6組成的三相不可控整流器；以所述三相不可控整流器中輸出的直流電流Ir作為后繼電流型逆變器輸入信號，所述電流型逆變器的輸出信號Iout經濾波器濾波后以正弦波電流Ig饋送至交流電網eg；

所述電流型逆變器由全控電力電子開關T5以及電流源型全橋逆變電路構成，所述全控電力電子開關T5是以正弦波脈寬調制信號SPWM為控制信號；

設置基于數字信號處理器的DSP控制器，風力發電機電流采樣信號Igenm、風力發電機電壓采樣信號Vgenm、并網電流采樣信號Igridm、電網電壓采樣信號Vgridm，以及所述三相不可控整流器中輸出的直流電流采樣信號VSH1，電流型逆變電路輸出電流采樣信號Ioutm分別接入所述DSP控制器的采樣信號輸入端，由所述DSP控制器生成用于控制電力電子開關T5通斷的實時正弦波脈寬調制SPWM信號；所述DSP控制器對構成電流源型全橋逆變電路的功率電子開關T1～T4執行控制的順序為：對應于電網正半周，T1、T4導通，T2、T3關斷；對應電網負半周，T2、T3導通，T1、T4關斷；

對所述用于控制全控電力電子開關T5的正弦波脈寬調制信號SPWM采用等面積脈寬調制，所述等面積脈寬調制是按以下方式進行：

a、所述正弦波脈寬調制信號SPWM的調制波信號設定為兩倍電網頻率的正弦半波信號V_ref；

b、所述正弦波脈寬調制信號SPWM的載波信號為高頻鋸齒波載波信號V_car，在每個周期中，所述高頻鋸齒波載波信號V_car的幅值與所述三相不可控整流器中輸出直流電流的積分成正比，而頻率保持不變；

c、將所述載波信號與調制波信號進行比較，在調制波信號大于載波信號時，輸出高電平邏輯“1”，反之輸出低電平邏輯“0”，如此，得到一列高度及寬度不等、但面積按正弦規律變化的SPWM脈沖控制信號，以所述SPWM脈沖控制信號控制電力電子開關T5得到同樣的一列高度及寬度不等，但面積按正弦規律變化的SPWM波型輸出電流I_inv。?