风力发电系统之最大功率追踪方法及装置.ppt

風力發電系統之最大功率追蹤方法及裝置 國立高雄應用科技大學電力電子應用研究室 指導教授 周宏亮老師學生 沈家民 2020 2 6 Page 2 內容大綱 綠色電能發展契機目前台灣發電機組裝置容量圓餅圖風力發電之MPPT曲線最大功率追蹤之基本原理系統架構圖最大功率追蹤方法流程圖直流至交流轉換器控制方塊圖實驗結果圖結論 2020 2 6 Page 3 綠色電能發展契機 我國再生能源發展目標 我國規劃中長期 2010 2020 再生能源發電容量配比達12 以上 裝置容量將擴增為現有3倍 達650萬瓩以上 資料來源 經濟部能源會 2001年 1500MW 942 5MW 2020 2 6 Page 4 目前台灣發電機組裝置容量圓餅圖 Source 台灣電力公司 2006年03月 2020 2 6 Page 5 風力發電之MPPT曲線 風力輪機之輸出功率對發電機頻率理想特性曲線 2020 2 6 Page 6 風力發電之MPPT曲線 續 風力發電機照片 2020 2 6 Page 7 風力發電之MPPT曲線 續 利用工業風扇帶動風力發電機架構圖 2020 2 6 Page 8 風力發電之MPPT曲線 續 利用工業風扇帶動風力發電機之MPPT曲線圖 2020 2 6 Page 9 風力發電之MPPT曲線 續 利用馬達帶動風力發電機架構圖 2020 2 6 Page 10 風力發電之MPPT曲線 續 利用馬達帶動風力發電機之MPPT曲線圖 2020 2 6 Page 11 最大功率追蹤之基本原理 在此假設配電系統的電壓為 vs t Vpsin t 直流至交流轉換器之輸出電流為純正弦波且與市電電壓同相位 則iinv t Iinvsin t 則直流至交流轉換器之輸出功率為pinv t vs t iinv t 1 2 VpIinv 1 cos2 t 2020 2 6 Page 12 最大功率追蹤之基本原理 續 而風能經三相橋式整流器整流成一直流電壓後之輸出功率為Pwind Vwind Iwind假設電能轉換器沒有損失 則Pwind Vwind Iwind 1 2VpIinv 2020 2 6 Page 13 系統架構圖 2020 2 6 Page 14 直流至直流轉換器電力架構圖 2020 2 6 Page 15 最大功率追蹤方法流程圖 2020 2 6 Page 16 直流至交流轉換器控制方塊圖 2020 2 6 Page 17 實驗結果圖 風力發電輸出300W Inverter輸出總功率約182W 效率61 Inverter輸出之電壓電流波形圖 a 電壓波形 b 電流波形 最大功率追縱輸出功率圖 2020 2 6 Page 18 實驗結果圖 續 Inverter輸出電流之THD 當風力變動時 風力發電機之輸出功率曲線圖 2020 2 6 Page 19 結論 由實驗結果可知 本論文所提出的最大功率追蹤法 直流至交流轉換器輸出電流振幅法 不必真正地去計算風力發電系統的輸出功率 就能達成最大功率追蹤之目的 因此使用本文所