微型燃气轮机—高速发电机分布式发电系统以其灵活性和可靠性,既可以弥补大电网对偏远地区供电不便,也不存在大电网局部事易扩大为大面积电网事故的缺陷,因此对高速发电机分布式发电的研究具有重要意义。由于高速发电机发出的电频率和电压都比较高,不能直接供给用户使用,需要使用交—直—交变流装置将其变换成频率与电压与用户相匹配的的工频电。变流系统是连接高速发电机与用户的重要装置,因此这部分的研究也比较重要,本文针对高速发电机系统设计了一套交—直—交变流系统,控制器采用数字信号处理器。 在传统的交—直—交变流装置中,一般采用二极管不控整流或采用晶闸管相控整流,谐波含量高。由于高速永磁发电机的体积小、功率密度大,散热困难,谐波损耗对高速发电机的影响问题就显得比较突出。为减少谐波对高速发电机的影响,本文采用PWM整流。本文通过对二极管不控整流和PWM整流进行了仿真对比,验证了应用电压空间矢量PWM整流比不控整流的三相交流输入侧谐波含量低,可以有效降低高速发电机的谐波损耗。 为了使电能符合相关的质量要求,本文采用PWM逆变。逆变采用电压空间矢量调制,文中详细介绍了软件总体设计方案及SVPWM控制算法应用程序实现。本文搭建了逆变控制系统的硬件结构,进行了实验调试,试验结果验证了电压空间矢量控制逆变的可行性。 本文设计的系统为后续的研究工作打下了基础。