斯特林发动机异步电机发电系统研究
新型清洁能源发电技术被认为是解决能源危机、遏制环境污染、满足不断增长的电力需求的重要方法。其中，将范围广、类型多、储量大的热能资源，以分布式发电的方式，进行热电转换或热电联供，应用前景良好。斯特林发动机作为热效率高的外燃机，具有内燃机、燃气轮机等不具备的特点，如燃料适应性强、零污染排放、低噪音等，具有明显的发电应用优势。然而，斯特林机的功率调节缓慢，外特性软，不能自起动与控制转速，将斯特林发动机作为发电系统的原动机，系统的控制策略需要匹配其工作特性。 为了解决上述问题，本文针对以笼型异步电机作为发电机的斯特林发电系统，结合发电端斯特林机功率控制特性和异步电机的转差频率控制、储能端蓄电池的充放电特性、用电端逆变器在并网发电/离网发电时不同的控制要求，分析并设计了系统并/离网控制方案，详细阐述了系统的整体控制流程。 本文设计并完成了包含主功率电路、双向DC-DC变换器和控制电路的发电系统控制柜一台，完成了软件结构设计和控制程序编程，并根据系统需要，设计并实现了基于MODBUS的组件间485通信。 为了验证控制策略的有效性，本文设计了斯特林发电系统各组件的参数并选型，组建了由斯特林外燃机、异步电机等组件组成、以天然气为供应燃料的50kW发电系统，以测试控制方案。通过试验测试，系统能实现拖动斯特林起动、外网充电、发电功率调节等功能，实现了系统的控制目标。 论文结果表明，本文针对斯特林发动机异步电机发电系统的控制策略满足工作要求，斯特林发电系统具有进一步研究和开发的潜力。
斯特林发动机;笼型异步电机;并网发电;离网发电;蓄电池充放电;热效率高
南京航空航天大学
硕士
电力电子与电力传动
黄文新
2014
中文
U464.92;TM364
69
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）