【正文】 o realize the power control on the state analysis of wind turbines,load power and the working modes of battery the integrated control systems are modes of the systems are determined by DC voltage and current based measurement,their transfer diagrams are control strategies in the working modes of integrated control systems which consist of maximum power,load power tracking when charging or discharging and running protection are given. Finally, based on wind data and load results of the analysis, design and calculation of a small wind power system, including the calculation of wind turbine capacity, battery matching calculation, inverters and control equipment choices. The system can provide users independent power supply, can be used as a permanent outdoor power monitoring device. Key Words:Wind Power Generation。 最后，根據(jù)風(fēng)能數(shù)據(jù)和負(fù)載情況的分析結(jié)果，設(shè)計(jì)計(jì)算一 種小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)容量計(jì)算、蓄電池匹配計(jì)算、逆變器和控制裝置的選擇等。 本文綜述了風(fēng)力發(fā)電及其控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，論述了小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本組成、工作原理及風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池等各組成部分的運(yùn)行原理；在分析現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了包括不可控橋式整流器和 Buck 變換器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。I 小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 人類進(jìn)入到二十世紀(jì)以來(lái)，快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對(duì)能源的需求日益增加，不可再生資源的儲(chǔ)量越來(lái)越少，能源危機(jī)日趨嚴(yán)重。風(fēng)能作為一種清潔、高效的可再生能源越來(lái)越受到人們的重視，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了能源的可持續(xù)發(fā)展。 這種結(jié)構(gòu)有利于實(shí)現(xiàn)負(fù)載跟蹤和充放電集成 控制，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；給出了支持功率控制策略且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它包括風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī) (PMSG)、二極管整流橋、 Buck 變換器、蓄電池、逆變器和控制器；在分析風(fēng)力機(jī)、負(fù)載和蓄電池工作狀態(tài)的基礎(chǔ)上，提取出集成控制系統(tǒng)的工作模式，給出了基于直流側(cè)電壓、電流確定工作模式的檢測(cè)方法及各種工作模式之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；給出了實(shí)現(xiàn)集成控制系統(tǒng)工作模式相應(yīng)的控制策略，主要包括最大功率控制、負(fù)載跟蹤和蓄電池充放電控制、運(yùn)行保護(hù)控制。該系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩舄?dú)立供電，也可以作為戶外監(jiān)測(cè)裝置的永久電源。Buck Converter。Maximum Power Point Tracking目 錄 III 目錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract .......................................................................................................................... II 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................ 1 風(fēng)力發(fā)電研究的背景和意義 ............................................................................ 1 全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望 ............................................................................... 3 小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) ......................................................................................... 5 課題的目的和意義 ......................................................................................... 6 論文的主要研究?jī)?nèi)容 ...................................................................................... 7 第 2 章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)和原理 ............................................................................ 9 風(fēng)能密度及其計(jì)算方法 ................................................................................... 9 風(fēng)力機(jī)及其運(yùn)行特性 ..................................................................................... 10 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)介紹 ........................................................................................ 12 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要類型 ................................................................................. 13 定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 .......................................................... 14 變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 ................................................................. 14 主動(dòng)失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 ............................................................. 14 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 ........................................................................ 14 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù) ................................................................................. 15 恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù) ........................................................................ 15 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) ........................................................................ 16 本章小結(jié) ............................................................................................................ 19 第 3 章 負(fù)載跟蹤和充放電集成控制 .......................................................................... 20 本文提出的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .............................................................................. 20 工作模式及其轉(zhuǎn)換 ........................................................................................ 21 集成控制策略 ............................................................................................... 22 最大功率控制 ...................................................................................... 22 功率調(diào)節(jié)原理 ...................................................................................... 26 效率分析 ............................................................................................. 29 負(fù)載跟蹤控制 ............................................................................................... 29 蓄電池充電控制 ............................................................................................ 29 運(yùn)行保護(hù)控制 ............................................................................................... 32 系統(tǒng)控制電路 ............................................................................................... 32 控制芯片 ............................................................................................. 32 檢測(cè)電路 ............................................................................................. 34 驅(qū)動(dòng)電路 ............................................................................................. 37 控制器軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................ 38 主程序 ................................................................................................ 38 中斷服務(wù)程序及子程序 ........................................................................ 38 目 錄 IV 工作模式子程序 .................................................................................. 39 本章小結(jié) ............................................................................................................ 40 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方