风力发电机晶闸管并网逆变器的研究.doc

PAGE\*MERGEFORMATV风力发电机晶闸管并网逆变器的研究摘要本课题以目前风力发电系统中较普遍使用的MW级风力发电机为研究对象，主要研究用晶闸管作为电力电子变换元件实现风力发电系统的单机并网方案和风电场集中并网方案。本文首先对并网型风力发电机组的工作原理、组成和分类进行了介绍。接着对用IGBT和SCR为主开关管逆变器在结构、性能以及优缺点进行了比较。然后对晶闸管有源逆变器的主电路以及各器件参数进行了设计和逆变器电磁兼容的设计，并介绍基于数字PID的控制系统的数字流程图。最后本文就晶闸管变流器的最大问题谐波和无功做出了详细的分析，并提出了谐波和无功的补偿办法。关键词：风力发电机，大功率变流，晶闸管，数字PID调节，谐波及无功补偿TheResearchofWindPowerGeneratorSCRGrid-connectedInverterABSTRACTInthispapertheMWgradewindturbinegeneratorcommonlyusedistheresearchobject,whichmainresearchthyristoraspowerelectronicconversionelementtoachievestand-aloneandnetworksolutionsforwindpowergenerationsystemandwindelectricfieldconcentrationandnetprograms.Firstly,grid-connectedwindturbineworkingprinciple,compositionandclassificationareintroduced.Secondly,theIGBTandtheSCRswitchinverterarecomparedinthestructure,properties,advantagesanddisadvantages.Andathyristorforactiveinvertermaincircuitandthedeviceparametersareproposed.Then,theinverterEMCisdesigned,andthecontrolsystemofdigitalchartbaseddigitalPIDisintroduced.Finallythisarticlemakesadetailedanalysisonthebiggestproblemofthyristorconverterinharmonicandreactivepower,andputsforwardtotheharmonicandreactivepowercompensation.KEYWORDS：windturbines，powerconverter，SCR，figuresPIDregulator,harmonicandreactivepowercompensation目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc326745615"摘要PAGEREF_Toc326745615\hIHYPERLINK\l"_Toc326745616"ABSTRACTPAGEREF_Toc326745616\hIIHYPERLINK\l"_Toc326745617"1绪论PAGEREF_Toc326745617\h1HYPERLINK\l"_Toc326745618"1.1风力发电的应用现状及前景展望PAGEREF_Toc326745618\h1HYPERLINK\l"_Toc326745619"1.1.1风力发电的现状PAGEREF_Toc326745619\h1HYPERLINK\l"_Toc326745620"1.1.2风力发电的前景展望PAGEREF_Toc326745620\h1HYPERLINK\l"_Toc326745621"1.2我国风电发展概况PAGEREF_Toc326745621\h2HYPERLINK\l"_Toc326745622"1.3大型并网风电场接入电力系统的现状及主要问题PAGEREF_Toc326745622\h3HYPERLINK\l"_Toc326745623"1.3.1并网型风力发电机组PAGEREF_Toc326745623\h3HYPERLINK\l"_Toc326745624"1.3.2风电场与常规能源电厂主要区别PAGEREF_Toc326745624\h4HYPERLINK\l"_Toc326745625"1.3.3并网存在的主要问题PAGER