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固纬电子电力电子教学小课堂 | 第三十三讲: PEK-520模块——永磁同步发电机型风电逆变器之最大风能捕获


  来源: 固纬电子 时间:2024-01-04 作者:白芷
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写在前面的话:


随着人们对环保问题越加关注,清洁可再生能源的发展越来越快,其中风能作为地球上蕴藏量丰富、清洁的可再生能源,因其具有较高的开发和环保价值而受到广泛关注。风力发电由两部分组成,即风能转为机械能和机械能转化为电能。前一部分通过风力机完成,将风能转为机械能;后一部分是将风力机转化的机械能进一步转化为电能,由发电机完成。不同的风速,风机都会有一个与之对应的最佳转速,通过控制发电机组在最佳转速下运行实现最大功率输出,是风机最大风能捕获研究的关键。本期将利用PTS-5000模块永磁同步发电机型风电逆变器通过间接转速控制实现最大风能捕获进行实验分析,为老师提供相关实验与教学资源参考。实验模组PEK-520Lab6如图1所示。


图1  PEK-520最大风能捕获实验模组


      PEK-520模组介绍


PEK-520 为永磁同步发电机型风电逆变器(Maximum Power Point Tracking of WTG),模组实物照片如图1 所示,主要三部分组成,分别为风机驱动器模块,发电机驱动器与永磁同步马达(含PMSM与PMSG)。该模组实验目的是为使用者提供基于DSP控制的电力变换器学习平台,即借助 PSIM 软件完成仿真和实验。第一实验者可以在PSIM上建立模拟(连续)仿真电路,以学习电力变换器的原理、分析和功能设计;第二将电力变换器的控制转化去数字(离散)仿真部分,进行仿真研学;第三借助DSP芯片内部所具有的A/D转化器、数据处理和PWM信号生成功能,再次进行数字(离散)仿真;第四通过PSIM 之 C代码生成功能,将控制部分生成C代码;最后将生成的C代码下载于PEK-510的DSP之中,以备实物实验。这样设计的最大优点方便实验者能够快速完成DSP对变换器主电路的控制。


进行实验除需要PEK-520 模组外,仍需配置永磁同步发电机机组、PEK-005A(辅助电源)和 PEK-006 (JTAG 下载器)等,并在 PTS-5000 的实验平台上完成,PTS-5000 的实验平台如图2所示。


图2  PTS-5000 的实验平台图


     永磁同步发电机型风电系统原理


远程遥控的方式


在永磁同步风力发电系统主要包括风力机、直驱永磁同步发电机、功率变换器。风力机(风机)是捕获风能并将其转化为机械能的重要设备,传动系统将风轮与发电机连接起来,永磁同步发电机将风轮吸收的机械能转为电能,PMSG风力发电控制系统实行电能变换。PMSG风力发电系统如图3所示。


图3  PMSG风力发电系统


关键词:固纬电子电力电子教学小课堂 PEK-520模块 永磁同步发电机型风电逆变器    浏览量:5441

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