專利名稱：小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)。
技術(shù)背景[0002]風(fēng)力發(fā)電是一種可再生的清潔能源，具有施工周期短、維護(hù)費用低、清潔無污染和 不消耗任何燃料的優(yōu)點。同時風(fēng)力發(fā)電是一種綠色能源，對周圍空氣環(huán)境無污染，運行時不 需要燃料燃燒，對我們這樣的化石燃料極其缺乏的大國尤其有用。利用潔凈的能源(可再 生能源)是人類社會文明進(jìn)步的表現(xiàn)、是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、是環(huán)保理念的體現(xiàn)，也是一個地 區(qū)環(huán)保的重要指標(biāo)。隨著發(fā)達(dá)國家對二氧化碳減排義務(wù)的承諾，風(fēng)力發(fā)電受到許多國家的 重視，成為未來能源的重要來源。合理有效地利用能源對我國實現(xiàn)高速持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)有 極其重大的意義。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于提供一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)。[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案[0005]一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)包括順序連接的風(fēng)力機、不可控整流單元、Boost升 壓斬波單元、PWM逆變單元、變壓器、連接于變壓器和電網(wǎng)間的斷路器，其特征在于還包括 DSP控制單元、用于檢測主回路上的電壓是否欠壓或過壓的電壓檢測單元、電流檢測單元。[0006]進(jìn)一步的說，所述boost升壓斬波單元輸出端與電壓檢測單元一端連接，電壓監(jiān) 測單元另一端與DSP控制單元連接。[0007]進(jìn)一步的說，所述變壓器輸出端設(shè)置有電流檢測單元，所述電流檢測單元與DSP 控制單兀連接。[0008]進(jìn)一步的說，所述DSP控制單元為PWM逆變單元提供脈沖驅(qū)動信號。[0009]進(jìn)一步的說，所述電流檢測單元采用霍爾電流傳感器LTS 6-NP。[0010]進(jìn)一步的說，所述DSP控制單元與逆變單元間設(shè)置有IGBT控制電路。[0011]本實用新型具有以下有益效果[0012]本實用新型采用不可控整流加Boost升壓斬波單元加PWM逆變單元的方案使得本 實用新型控制電路簡單可靠，無最大、最小速度限制，調(diào)速范圍寬、發(fā)電機不承受高的壓變， 電磁兼容性好、對電網(wǎng)波動不敏感。


[0013]圖1為本實用新型系統(tǒng)圖。
具體實施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步解釋[0015]一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)包括順序連接的將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能輸出的風(fēng)力機、對風(fēng)力機輸出的電能進(jìn)行整流的不可控整流單元、Boost升壓斬波單元、PWM逆變單元、變壓器、連接于變壓器和電網(wǎng)間的斷路器，還包括DSP控制單元、用于檢測主回路上的電壓是否欠壓或過壓的電壓檢測單元、電流檢測單元。[0016]所述DSP控制單元采用TMS320F2812芯片，主要對PWM逆變單元進(jìn)行控制。[0017]所述電壓檢測單元采用LEM公司的電壓傳感器LV28-P，電壓檢測單元boost升壓斬波單元輸出端連接，主要用于檢測主回路上的電壓是否有欠壓或過壓。當(dāng)系統(tǒng)的電壓值過高或過低時，采集的信號(電壓數(shù)值)通過A/D轉(zhuǎn)換，輸入DSP控制單元，由DSP控制單元與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)高于或低于某一范圍時，系統(tǒng)會產(chǎn)生中斷，通過TMS320F2812芯片停止PWM的信號輸出，從而保護(hù)主回路和負(fù)載。[0018]所述變壓器輸出端設(shè)置有電流檢測單元，所述電流檢測單元與DSP控制單元連接。[0019]所述DSP控制單元為PWM逆變單元提供脈沖驅(qū)動信號。[0020]所述電流檢測單元采用霍爾電流傳感器LTS 6-NP。[0021]所述DSP控制單元與逆變單元間設(shè)置有IGBT控制電路。[0022]IGBT控制電路IGBT的驅(qū)動多采用專用的混和集成驅(qū)動器，常用的有三菱公司的M579系列(如M57962L)和富士公司的EXB系列(如EXB840, EXB841, EXB850和 EXB851)。本實用新型IGBT最高開關(guān)頻率達(dá)到了 50KHz，專門設(shè)計了高速型的IGBT驅(qū)動和保護(hù)電路如圖2所示，該電路同時具有驅(qū)動和過流保護(hù)功能。圖中IC為高速光藕，以和込構(gòu)成推挽電路。VR1.為5V的穩(wěn)壓管；VS4為IOV的穩(wěn)壓管選用高壓超快恢復(fù)型二極管, 為驅(qū)動電路的柵極電阻，抑制驅(qū)動時的浪涌電流，同時抑制誤觸發(fā)。在G-E間連接10 尤Ω左右的電阻以防止在G極電路不良或G極電路完全未動作狀態(tài)時，而主電路上外加電壓對IGBT造成的損壞。[0023]當(dāng)輸入脈沖驅(qū)動信號為高電平時高速光藕上管導(dǎo)通，B點電位為高電平，&導(dǎo)通， β2截止，+24V電源經(jīng)G1，A，R防，C向IGBT的供電，使其GE兩端電壓鉗位到18V，保證其快速可靠導(dǎo)通。P、、(；組成的延時電路使保持截止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)約1. 5us的信號傳輸時間后，雖然的端電壓按充電規(guī)律上升，但由于IGBT已飽和導(dǎo)通，且導(dǎo)通壓降很低，通過^的鉗位作用C1的端電壓很低，故在正常情況下，Q1、β 均為截止?fàn)顟B(tài)。[0024]當(dāng)輸入脈沖驅(qū)動信號為低電平時高速光藕下管導(dǎo)通，B點電位為低電平，G1截止， β2導(dǎo)通，IGBT的GE兩端電壓經(jīng)C，VR1., &鉗位在-5V。保證了 IGBT快速可靠的關(guān)斷， 同時防止其由于干擾而產(chǎn)生的誤觸發(fā)。在關(guān)斷期間，A反相阻斷，通過為放電，使A點電壓更低，β3、a亦為截止?fàn)顟B(tài)。[0025]當(dāng)發(fā)生過流時，IGBT的CE兩端電壓升高很大，此時A,反相阻斷，由充電作用，A點電位開始升高，當(dāng)過流現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生1. 5us左右時，A點電壓使穩(wěn)壓管PK2導(dǎo)通，O*隨之導(dǎo)通，使IGBT的GE兩端電壓鉗位至IOV左右，延長了 IGBT的過流時間(故障檢測時間)，當(dāng) A點電壓在6us內(nèi)又恢復(fù)到低電平狀態(tài)，則判斷為假過流現(xiàn)象，β4截止，電路恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。若過流現(xiàn)象發(fā)生6us以上，則判斷為過流發(fā)生，A點電壓升至擊穿穩(wěn)壓管FK3,立即導(dǎo)通將B點電位拉為低電平，迅速關(guān)斷IGBT。
權(quán)利要求1.一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)包括順序連接的風(fēng)力機、不可控整流單元、Boost升壓斬波單元、PWM逆變單元、變壓器、連接于變壓器和電網(wǎng)間的斷路器，其特征在于還包括DSP控制單元、用于檢測主回路上的電壓是否欠壓或過壓的電壓檢測單元、電流檢測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述boost升壓斬波單元輸出端與電壓檢測單元一端連接，電壓監(jiān)測單元另一端與DSP控制單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器輸出端設(shè)置有電流檢測單元，所述電流檢測單元與DSP控制單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述DSP控制單元為PWM逆變單元提供脈沖驅(qū)動信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述電流檢測單元采用霍爾電流傳感器LTS 6-NP。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述DSP控制單元與逆變單元間設(shè)置有IGBT控制電路。
專利摘要本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)。該小型風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，包括順序連接的風(fēng)力機、不可控整流單元、Boost升壓斬波單元、PWM逆變單元、變壓器、連接于變壓器和電網(wǎng)間的斷路器，其特征在于:還包括DSP控制單元、用于檢測主回路上的電壓是否欠壓或過壓的電壓檢測單元、電流檢測單元。本實用新型采用不可控整流加Boost升壓斬波單元加PWM逆變單元的方案使得本實用新型控制電路簡單可靠，無最大、最小速度限制，調(diào)速范圍寬、發(fā)電機不承受高的壓變，電磁兼容性好、對電網(wǎng)波動不敏感。
文檔編號H02H3/38GK202856316SQ20122040230
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者高巍, 李波 申請人:成都訊易達(dá)通信設(shè)備有限公司