風力發電系統電源轉換電路之研究

Research on Power Transformation Circuit of Wind Power Generation System

黃奎銘(Kuei-Ming Huang)

指導教授 ： 范憶華

中原大學/工學院/機械工程研究所/碩士(2017年)

https://doi.org/10.6840/cycu201700750

摘要

本論文設計一風力發電系統進行研究，利用全橋整流器將風力發電機所輸出的交流電壓轉為直流電壓，由於風力發電隨著風速的不同，產生出不同的交流電壓，整流完的直流電壓及功率也隨之不同，透過直流/直流轉換器，將經由整流器隨風力發電機輸出端產生不同的直流電壓轉換成足夠對電池充電之電壓。直流/直流轉換器對電池充電同時也將能量傳至逆變器中，將產生的直流電壓轉換成220V的交流電壓，來作為我們市電的使用。當無風狀態期間，儲存在電池內的能量便可暫時當作替代電源，以提供足夠的能量給逆變器轉換成交流市電。為了使風力發電機在更低風速所產生之電壓也能夠對電池充電，需要增加直流/直流轉換器輸入端電壓之範圍，系統利用兩種市售規格不同的直流/直流轉換器，經由二極體整流後兩者結合將輸入端電壓範圍擴大，使之可接受風速的範圍變得更廣。

關鍵字

風力發電系統 ； 永磁式同步發電機 ； 隔離型直流/直流轉換器

並列摘要

In this paper, we design a wind power generation system to convert the AC voltage output from the wind turbine through the full bridge rectification change from AC to DC voltage in the wind turbine. Due to the fact that the wind power generation varies with the difference of the wind speed that produce unstable AC voltage. This paper use of DC / DC converter through the rectifier with the difference of the wind turbine generator output to produce a different DC voltage into a sufficient battery charge voltage. At the same time, DC / DC converters charge the battery and transmit energy to the inverter, converting the resulting DC voltage to an AC voltage of 220V during the windless state. As a result, the energy stored in the battery can be temporarily used as an alternative power source to provide an inverter reach into AC power uninterruptible power system. In order to make the wind turbine at lower wind speed Voltage that can also charge the battery. Therefore the battery need to increase the DC / DC converter input voltage range. In this paper we use two different specifications of the DC / DC converter, then through the input voltage range of the expansion combination of the two diodes to make the range of acceptable wind speeds becomes wider.

並列關鍵字

wind-turbine generation system ； permanent-magnet synchronous generator ； isolated DC/DC converter

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