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大型并网风力发电机组主要采用双馈变速恒频和直接驱动变速恒频两种方式。其中双馈变速恒频发电系统中背靠背式PWM变流器控制技术已较为成熟。而直接驱动发电系统中的同步电机通过全功率变流器并网，对全功率变流器的要求较高，其拓扑结构与控制方法的选择，应满足特定的条件。
近年来，单周期控制以其控制结构简单，电路损耗小，动态响应快等优点在电力电子领域得到广泛的应用。为了研究其在风电系统变流器中的发展前景，本文将其应用在风电系统不同的变流器拓扑结构中，并使用数字信号处理器模拟单周期控制思想，使此控制思想在风电系统中的应用成为可能，通过一系列仿真与实验证明了其可行性。
针对直接驱动型风力发电机组，本文详细分析了几种比较常用的变流器拓扑，将单周期控制应用在AC-DC环节的Boost电路，交错Boost电路，三相单管功率因数校正电路和PWM整流器电路中，将单周期控制应用在DC-AC环节的并网PWM逆变器中，分别对其工作原理作了详细描述，并且采用Matlab/simulink工具箱进行仿真验证与分析。仿真结果证明了单周期控制在风力发电机组变流器中的良好的应用。
为了进一步实验验证单周期控制思想在风电中的应用，本文首先采用国际整流器公司的单周期控制芯片IR1150对AC-DC环节的Boost升压电路进行功率因数校正，与其他控制方法的效果相比，单周期控制具有动态响应快，控制结构简单等优点。其次，本文重点对并网型逆变器进行单周期控制，用数字信号处理器代替模拟电路，把单周期控制的思想用数字信号处理器实现，并且搭建了一套小型并网逆变器，实现了并网逆变器的数字单周期控制。