斯特林發(fā)動機異步電機發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、新型清潔能源發(fā)電技術(shù)被認為是解決能源危機、遏制環(huán)境污染、滿足不斷增長的電力需求的重要方法。其中，將范圍廣、類型多、儲量大的熱能資源，以分布式發(fā)電的方式，進行熱電轉(zhuǎn)換或熱電聯(lián)供，應(yīng)用前景良好。斯特林發(fā)動機作為熱效率高的外燃機，具有內(nèi)燃機、燃氣輪機等不具備的特點，如燃料適應(yīng)性強、零污染排放、低噪音等，具有明顯的發(fā)電應(yīng)用優(yōu)勢。然而，斯特林機的功率調(diào)節(jié)緩慢，外特性軟，不能自起動與控制轉(zhuǎn)速，將斯特林發(fā)動機作為發(fā)電系統(tǒng)的原動機，系統(tǒng)的控制策略需要匹

2、配其工作特性。
　　為了解決上述問題，本文針對以籠型異步電機作為發(fā)電機的斯特林發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)合發(fā)電端斯特林機功率控制特性和異步電機的轉(zhuǎn)差頻率控制、儲能端蓄電池的充放電特性、用電端逆變器在并網(wǎng)發(fā)電/離網(wǎng)發(fā)電時不同的控制要求，分析并設(shè)計了系統(tǒng)并/離網(wǎng)控制方案，詳細闡述了系統(tǒng)的整體控制流程。
　　本文設(shè)計并完成了包含主功率電路、雙向DC-DC變換器和控制電路的發(fā)電系統(tǒng)控制柜一臺，完成了軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制程序編程，并根據(jù)系統(tǒng)需要，設(shè)計

3、并實現(xiàn)了基于MODBUS的組件間485通信。
　　為了驗證控制策略的有效性，本文設(shè)計了斯特林發(fā)電系統(tǒng)各組件的參數(shù)并選型，組建了由斯特林外燃機、異步電機等組件組成、以天然氣為供應(yīng)燃料的50kW發(fā)電系統(tǒng)，以測試控制方案。通過試驗測試，系統(tǒng)能實現(xiàn)拖動斯特林起動、外網(wǎng)充電、發(fā)電功率調(diào)節(jié)等功能，實現(xiàn)了系統(tǒng)的控制目標。
　　論文結(jié)果表明，本文針對斯特林發(fā)動機異步電機發(fā)電系統(tǒng)的控制策略滿足工作要求，斯特林發(fā)電系統(tǒng)具有進一步研究和開發(fā)的潛力