專利名稱：離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術，具體涉及一種離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置。
背景技術：
離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)是一種可以單獨運行的風力發(fā)電系統(tǒng)，相對于并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)，具有配置靈活、控制簡單等特點。在電網(wǎng)無法到達的邊遠地區(qū)，離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)得到廣泛使用，可有效解決邊遠地區(qū)、海島哨所、通信基站的用電問題。離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)由風力機、發(fā)電機、控制器及負載組成。其中風力機的主要作用是捕獲風能。風力機由風帶動旋轉，將風能轉換成機械能并帶動與之相連接的發(fā)電機旋轉。發(fā)電機由風力機帶動旋轉，將風力機產(chǎn)生的機械能轉換成電能。風力機與發(fā)電機的組合完成風能向電能的轉換。離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的控制器一般由不可控整流電路、升壓電路、蓄電池充放電電路、逆變電路、電量檢測電路、驅動電路及控制電路組成?？刂破鞯淖饔檬强刂骑L力發(fā)電系統(tǒng)進行最大功率跟蹤、蓄電池充放電管理、逆變控制及系統(tǒng)保護等等。由于離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)在運行過程中存在發(fā)電效率低下的問題，因此設計性能良好的最大功率跟蹤方法是成為提高離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率的關鍵。利用空氣動力學理論分析風力機的運行過程，可以得知風力機的運行特性。其中，
風力機的輸出功率《可表示為
權利要求1.一種離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，包括發(fā)電機、整流電路模塊和升壓電路模塊，整流電路模塊的輸入端與發(fā)電機的三相輸出端連接，整流電路模塊的輸出端與升壓電路模塊的輸入端連接，升壓電路模塊的輸出端與負載連接，其特征在于所述整流電路模塊的輸出端連接有輸入電流采樣電路模塊和輸入電壓采樣電路模塊，所述發(fā)電機的三相輸出端連接有發(fā)電機轉速測量電路模塊，所述發(fā)電機轉速測量電路模塊、輸入電壓采樣電路模塊和輸入電流采樣電路模塊的輸出端與DSP控制電路模塊連接，所述DSP控制電路模塊根據(jù)改進型最大功率跟蹤方法實時計算出升壓電路模塊的占空比，并轉換為升壓電路模塊功率開關器件的導通時間，生成PWM控制信號，通過高速I/O 口將PWM控制信號輸出至驅動電路模塊，所述驅動電路模塊控制升壓電路模塊的功率開關器件的通斷。
2.根據(jù)權利要求1所述的離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，其特征在于所述DSP控制電路模塊采用DSP-TMS320LFM07A型控制器。
3.根據(jù)權利要求1所述的離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，其特征在于所述發(fā)電機轉速測量電路模塊、輸入電壓采樣電路模塊和輸入電流采樣電路模塊分別將發(fā)電機的轉速、升壓電路模塊的輸入電壓和輸入電流轉換為弱電信號并經(jīng)電平抬高之后送入 DSP控制電路模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，其特征在于所述驅動電路模塊，用以接收來自DSP控制電路模塊的控制信號，控制信號經(jīng)放大之后去控制升壓電路模塊的功率開關器件的通斷。
專利摘要本實用新型公開了一種離網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，包括發(fā)電機、整流電路模塊和升壓電路模塊，所述整流電路模塊的輸出端連接有輸入電流采樣電路模塊和輸入電壓采樣電路模塊，發(fā)電機的三相輸出端連接有發(fā)電機轉速測量電路模塊，發(fā)電機轉速測量模塊、電壓和電流采樣電路模塊的輸出端與DSP控制模塊連接，DSP控制模塊根據(jù)改進型最大功率跟蹤方法，通過驅動電路模塊對升壓電路模塊進行控制。由于采用上述的工作方式，本實用新型在爬山法基礎上引入比例控制，利用比例控制動態(tài)性能良好的優(yōu)勢，在外界風速快速變化，迅速將風力機工作點調整到最佳工作點附近，減少跟蹤時間，提高跟蹤性能，并提高風力機捕獲風能的效率。
文檔編號F03D7/00GK202228271SQ20112034152
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權日2011年9月13日
發(fā)明者呂學瑜, 楊蘋, 王憲彬 申請人:遼寧力迅風電控制系統(tǒng)有限公司