基于DSP控制的雙PWM風(fēng)電并網(wǎng)換流器的設(shè)計(jì)

圖10為系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖。其中整流和逆變SPWM模塊均采用Simulink工具箱中的通用橋模塊，整流PWM模塊采取內(nèi)調(diào)制波生成，載波為1kHz三角波，輸出電壓頻率設(shè)定為1kHz。逆變PWM模塊也采取內(nèi)調(diào)制波生成，載波頻率設(shè)定為2kHz，輸出電壓頻率設(shè)定為50Hz。前級(jí)調(diào)制幅值設(shè)定為0，后級(jí)調(diào)制比為0．9。負(fù)載采用0～50kW三相并聯(lián)RLC。

3．2 仿真結(jié)果
圖11～圖15的波形是在空載時(shí)應(yīng)用上述變流控制系統(tǒng)仿真后得到的仿真結(jié)果。
圖11所示是輸入的電壓電流波形，可以看到電壓符合給定的要求，即三相正弦波電壓，幅值為250V，頻率為30Hz。

圖12所示是PWM整流器整流后經(jīng)大電容器C濾波后得到的直流電壓波形，直流電壓大小為350V左右。當(dāng)電容器電容值選取恰當(dāng)時(shí)，輸出直流電壓跟蹤輸入交流電壓變化速度非?？?，波形幾乎呈一條水平直線。在這里，電容大小的選擇是個(gè)關(guān)鍵，經(jīng)反復(fù)調(diào)整和仿真運(yùn)行，根據(jù)輸出電壓波形選擇電容器電容大小為1．7F。

圖13所示為換流器輸出電壓波形，從波形上看是非常理想的。

圖14所示是三相輸出電壓波形畸變率。換流器輸出電壓主要受其輸入的直流電壓幅值和波形影響，如果整流電壓波形不平滑，振幅波動(dòng)較大，則換流器的輸出波形便不是矩形波。換流器波形越接近矩形波，則經(jīng)過三相無(wú)源濾波器濾波后，換流器輸出波形才越接近正弦波。

圖15所示是輸出端的三相電壓和三相電流波形。其中，相電壓大小為220V，頻率為50Hz，從波形上看是非常理想的。

4 總結(jié)
理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：由于采用了整流和逆變部分的雙PWM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，大大提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，減少了損耗和系統(tǒng)沖擊，實(shí)現(xiàn)了電能的雙向傳輸，同時(shí)還能提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)功率因數(shù)。