題目                小型風力機并網逆變裝置的設計                                                                          
一、畢業設計的技術背景和設計依據:
由于傳統能源的枯竭和人們對環境的重視,電力系統正面臨著巨大變革,分布式發電將成為未來電力系統的發展方向.其中,風力發電以其獨特的優點,被公認為是技術含量高、最有發展前途的技術之一.但是風力發電系統存在著初期投資大、成本較高等缺點,因而探索高性能、低造價的風力發電裝置成為目前國內外研究的重點.逆變效率的高低不僅影響其自身損耗,還影響到風力發電系統及其它設備的容量選擇與合理配置.因此逆變器已成為影響風力機并網發電系統經濟可靠運行的主要因素,研究其結構與控制方法對于提高系統發電效率、降低成本具有及其重要的意義.
所謂并網發電系統是將風力機產生的可再生能源不經過蓄電池儲能,通過并網逆變器直接反向饋入電網的發電系統.因為直接將電能輸入電網,免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,可以充分利用可再生能源所發出的電力,減小能量損耗,降低系統成本.并網發電系統能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源,降低整個系統的負載缺電率.同時,可再生能源并網系統可以對公用電網起到調峰作用.
并網發電系統是風力發電的發展方向,代表了21世紀最具吸引力的能源利用技術.無論從當前還是長遠看,我國都存在著巨大的光伏發電市場,目前我國風力發電應用系統的商品化程度比較低,與國外先進水平的差距正在擴大.因此我們必須發展自己的風力發電技術.本次畢業設計我們計劃設計一套小型風力機并網發電逆變裝置.
二、畢業設計的任務
1、熟悉題目要求,查閱相關科技文獻
2、方案設計(包括方案論證與確定、技術經濟分析等內容)
3、硬件和軟件設計(其中還包括理論分析、設計計算、實驗及數據處理、設備及元器件選擇等)
4、撰寫設計說明書,繪制圖紙
5、指定內容的外文資料翻譯
6、其它
三、畢業設計的主要內容、功能及技術指標
1、 畢業設計的主要內容
完成系統主電路的設計;完成控制電路(包括:SPWM信號產生電路、反饋控制電路、同步鎖相電路、脈寬限制電路以及IGBT的驅動和保護電路、抗干擾設計等);完成數字監控部分電路的設計(控制器和相關的接口電路、監測系統主要器件和電路的設計等);完成設計電路的sch和pcb圖及其它相關圖紙.
2、 設計實現的主要功能和技術指標
逆變器額定輸出功率:3KW
連續過載能力:110%
瞬時過載能力:120% 1分鐘
推薦風機額定功率(KW):小于2KW
風機輸出交流電壓范圍:160-280V
逆變器直流電壓工作范圍(VDC):230-400V
保護功能 : 卸載保護,電網電壓,頻率異常保護,風機輸出電壓異常保護,電網孤島保護,過載保護,過熱保護
電網電壓范圍(V):180~260V單相(可以設定)
允許電網頻率范圍:47~51.5Hz(可以設定)
通訊接口:RS485   噪音:小于<40dB   冷卻:自然冷卻
四、畢業設計提交的成果
1、 開題報告(不少于3000字)
2、 設計說明書(不少于80頁,約3萬字左右)
3、 圖紙:系統硬件框圖和原理圖各一份(1號圖紙)
4、中、英文摘要(中文摘要約200字,3—5個關鍵詞)
5、畢業設計簡介(按06春教務處要求)
6、外文資料翻譯(約5000漢字)
五、畢業設計的主要參考文獻和技術資料
1、 主要參考文獻和技術資料(不少于10篇/冊,其中外文資料不少于2篇,文獻和資料名稱要用規范形式給出)
[1]趙爭鳴等.太陽能光伏發電及其應用(M).北京:科學出版社,2005.
[2]董密,羅安.光伏并網發電系統中逆變器的設計與控制方法(J).電力系統自動化,2006,30(20):97~102
[3]謝筑森等.單片機開發與典型應用設計(M).安徽:中國科學技術大學出版社,1997.9.
[4]張超,何湘寧.一種用于光伏發電系統的新型高頻逆變器(J).電力系統自動化,2005
化,2005,29(19):51~54
[5]王寶誠,孫孝峰,鄔偉揚,王婕.基于UC3854的光伏逆變器控制研究(J).電氣傳動,
2005,35(09):29~31
[6]陳興峰,曹志峰,焦在強,許洪華.基于DSP的20kW單相并網光伏逆變器(J).電氣應用,2005,24(08):53~55.
[7]首福俊,黃念慈,竇偉.一種新型的光伏逆變器控制方法(J).電力電子術,2004,38(02):66~69.
[8]S M Chin,etal. A digital measurement scheme for time-varying transient harmonics(J). IEEE Transactions on Power Delivery,1995,10(2):588~594.
[9]H C Lin,etal. Enhanced FFT-based parametric algorithm for simultaneous
multiple harmonics analysis(J).IEE Porc-Gener,Transm,Distrib. 2001,184(3):209~215.
[10]王兆安等. 電力電子技術(M).北京:機械工業出版社,
2、 相關網站
有關芯片器件的資料可從下面網站查詢:http://www.21ic.com/
    有關單片機的資料可參考下面網站:http://www.mcufan.com/
    有關DSP的資料可參考下面網站:http://www.ti.com.cn/
有關文獻還可以從圖書館主頁上找:http://www.xa.cnki.net 查詢
六、畢業設計加選專題部分
七、畢業設計各階段安排
    第1周~第2周:閱讀文獻(包括英文文獻翻譯),查找資料.
第3周~第4周:提出系統設計方案,完成系統硬件框圖
第4周~第5周:完成主電路及其保護部分設計
第6周~第8周:完成逆變裝置控制系統硬件部分的設計
第9周~第11周:完成逆變裝置控制系統軟件件部分的設計
第12周:完成設計電路的Sch圖,整理設計資料,完成設計說明書初稿
第13周:完成設計說明書,答辯