压

VE=30V。蓄电池将 DC/DC 变换器输出电压钳制在 22V～30V 的范围内。 

　　

2.4 降压斩波电路的参数计算 

　　如图

2 所示，通过在功率开关管的控制端施加周期一定，占空比可调的驱动信号，使

其工作在开关状态。当开关

Q 导通时，二极管 D 截止，发电机输出电压整流后通过能量传

递电感想负载供电，同时使电感

L 能量增加；当开关截止时，电感释放能量使续流二极管

D 导通，在此阶段电感 L 把前一段能量向负载释放，使输出电压极性不变且比较平直。滤波
电容

C2 使输出的纹波进一步减小。显然，功率管在一个周期内导通时间越长，传递的能量

越多，输出电压越高。

 

　　

2.5 单相逆变电路 

　　全桥逆变电路的结构如图

3 所示。V1-V4 为电力电子开关器件。工作时，V1 和 V4 同时

导通和关断，

V2 和 V3 同时导通和关断，且同一桥臂上的两个开关管不能同时导通，否则

会造成直流电源的短路。

D1-D4 为续流二极管，分别与 V1-V4 反并联，其作用是为交流侧

向直流侧反馈的无功能量提供通道。输出

LC 滤波器对输出波形中的高次谐波进行滤波处理，

使逆变电路输出高质量的正弦波形。

 

　　逆变电路的输出端采用电感和电容构成型低通滤波器，其传递函数为

:，逆变器的输出

为频率为

20kHz 的方波，其基波为 50Hz，输出 SPWM 波中含有的谐波主要在 2 倍和 4 倍

开关频率附近，逆变器输出滤波：负载电阻为额定负载电阻的

50%进行计算，由下列公

式：，计算得到滤波电感和电容的取值分别为

2mH 和 13.3μF。 

　　

3 系统仿真 

　　根据分析对小型风力发电系统仿真系统建立仿真模型，并用

MATLAB/SIMULINK 软

件进行仿真分析。设置仿真分析参数为：在不同的风速时发电机三相交流电压有效值的变化
范围是

40V～80V、开关频率 10Hz、负载 1kW。仿真结果证明系统达到设计要求。 

　　

4 结 语 

　　设计的独立运行离网小型风力发电系统的主电路可实现系统的优化运行，有利于提高
系统的整体效率及可靠性，具有重要的理论意义和实际应用价值。仿真结果验证了系统的可
行性。

 

　　

 

　　参考文献

 

　　

[1]易跃春.风力发电现状、发展前景及市场分析.国际电力，2004，8(4):18 一 22. 

　　

[2] 王承煦.张源.风力发电.北京:机械工业出版社,2002 

　　

[3] 陈坚主.《电力电子技术及应用》，中国电力出版社，2006 年 1 月