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《離網(wǎng)型斯特林異步發(fā)電技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第22卷第13期電子設(shè)計工程2014年7月V01．22No．13ElectronicDesignEngineeringJu1．2014離網(wǎng)型斯特林異步發(fā)電技術(shù)研究范偉成，彭小方，莊圣倫，金永星，黃文新(1．上海熱氣機工程技術(shù)研究中心上海201203；2．南京航空航天大學(xué)江蘇南京210016)摘要：根據(jù)斯特林發(fā)動機和異步發(fā)電機的特點，采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的異步發(fā)電模式，通過三相PWM全橋變換器解決了離網(wǎng)型斯特林發(fā)電系統(tǒng)的起動和發(fā)電問題，實現(xiàn)起動／發(fā)電雙功能，使功率雙向流動。系統(tǒng)電機控制采用帶端電壓補償?shù)腣／f控制策略，對
2、蓄電池采用DC—DC橋臂進(jìn)行獨立控制，穩(wěn)態(tài)時保持蓄電池緩慢充電，在負(fù)載突變時，蓄電池相應(yīng)放出或吸收能量，緩沖發(fā)動機的能量調(diào)節(jié)過程。仿真和實際示范應(yīng)用證明了本系統(tǒng)的正確性和可行性。關(guān)鍵詞：離網(wǎng)型；斯特林發(fā)動機；異步發(fā)電機；V／f控制中圖分類號：TN86文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674—6236(2014)13—0161～04Researchonof-gridstirlingenginepowersystembasedonsquirrel-cageinductiongeneratorFANWei-cheng，PEN
3、GXiao-fang，ZHUANGSheng-lun2,JINYong-xing，HUANGWen—xin(1．ShanghaiEngineeringResearchCenterofStirlingEngine，Shanghai201203，China；2．NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofstiflingengineandinduct
4、iongenerator,athree-phasefull-bridgeconverterwasusedtosolvethegenerationproblemofof—gridstirlingpowergenerationsystembyusingcascadestructuremode，whichrealizespowertwo-wayflowingfunction．ThegeneratorcontrolisV／fcontrolwithvoltagecompensation．Thebatterycontrol
5、isDC-DCcontrol，whichmakesitchargeslowlyatthestateofstable，anddischargeorabsorbpowerwhentheloadchanges．Thesimulationandexperimentbothverifythefeasibility．Keywords：off-grid；stirlingengine；inductiongenerator；V／fcontrol斯特林發(fā)動機是一種外燃式封閉循環(huán)往復(fù)活塞式熱力因此，本離網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)以斯特林發(fā)動機為原
6、動機，籠發(fā)動機。與內(nèi)燃機相比，斯特林發(fā)動機具有燃料適應(yīng)范圍廣、型異步電機為發(fā)電機，通過三相PWM全橋變換器實現(xiàn)系統(tǒng)噪音低、維護(hù)保養(yǎng)費用低、輸出功率穩(wěn)定等特點113。異步發(fā)電的起動與發(fā)電控制。在起動時采用端電壓補償?shù)腣／f控制技機具有堅固耐用，高可靠性，制造成本低，控制裝置簡易等優(yōu)術(shù)，由DC—DC模塊控制蓄電池充放電，并通過發(fā)動機和發(fā)點。異步發(fā)電機在離網(wǎng)獨立發(fā)電時需要吸收感性無功用以勵電系統(tǒng)之間的通訊實現(xiàn)系統(tǒng)的能量管理，使系統(tǒng)安全可靠磁，一種方法是在異步發(fā)電機的輸出端并聯(lián)電容以提供無功運行。勵磁[21，但存在動態(tài)
7、響應(yīng)差，容易引起電壓瞬變和電流沖擊等1系統(tǒng)設(shè)計特點而缺乏實用意義；另外一種常用方法是采用靜態(tài)無功發(fā)生器為異步發(fā)電機提供勵磁同，雖然能大大改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)基于電力電子技術(shù)對異步發(fā)電機的控制方式一般有兩性能和動態(tài)性能，但會使系統(tǒng)的體積與重量增加或者注入諧種[61：串聯(lián)結(jié)構(gòu)模式和并聯(lián)結(jié)構(gòu)模式。并聯(lián)結(jié)構(gòu)模式是通過調(diào)波等。近年來，采用電力電子技術(shù)控制異步發(fā)電機獲得了成節(jié)無功來穩(wěn)定發(fā)電機的端電壓，能夠直接輸出有功到負(fù)載功的工程應(yīng)用，得到了高品質(zhì)的電能，但主要應(yīng)用領(lǐng)域為上，系統(tǒng)容量較?。淮?lián)結(jié)構(gòu)模式適用于風(fēng)力發(fā)電等轉(zhuǎn)速變風(fēng)力發(fā)
8、電與水力發(fā)電。斯特林發(fā)動機在起動時一般都需要外化較大的場合，系統(tǒng)容量較大，對于起動／發(fā)電雙功能系統(tǒng)更力驅(qū)動才能形成工作循環(huán)，采用電力電子技術(shù)控制異步發(fā)電適合。斯特林發(fā)動機發(fā)電時速度變化范圍雖然較小，但要求機，既可以解決斯特林的起動問題，又可以為異步發(fā)電機提起動／發(fā)電雙功能，因此選用串聯(lián)結(jié)構(gòu)模式，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如供無功勵磁發(fā)電，實現(xiàn)起動，發(fā)電雙功能，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可圖1所示。靠，成本也較
