行政院國家科學委員會專題研究計畫結案報告
先進能源發電系統之研製－子計畫三
六相永磁式同步發電機之風力發電系統研製(3/3)
計畫類別：整合型計畫
計畫編號：NSC96-2221-E-011-096
執行期間：96 年 08 月 01 至 97 年 07 月 31 日
計畫主持人：黃仲欽 副教授
成果報告類型：完整報告
處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究計 畫、列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢
執行單位：國立臺灣科技大學電機工程系 中 華 民 國 97 年 10 月 24 日
一、中文摘要
本文旨在研製以數位信號處理器為基礎之小型風力發電系統。風 力發電機方面，本文採用雙三相永磁式同步發電機配合全橋式二極體 整流器之並聯電路結構，不僅可降低整流後直流電壓之漣波成分，亦 可縮小體積及成本。在直流-直流功率轉換方面，採用昇/降壓式直流 截波器控制蓄電池之儲、釋能，以維持供電的可靠性。另於直流-交 流功率轉換方面，採用三相三階層直流-交流功率轉換器，其優點為 有效減少輸出電壓之諧波含量，且可獨立供電及與市電併聯，達到分 散式供電系統之功能。
本文採用數位信號處理器TMS320F2812為整體系統之控制核 心，本系統已完成520 W的發電系統雛形。系統在獨立運轉下，其額 定輸出線電壓有效值為220 V，頻率為60 Hz。在併聯運轉下，可提供 最大實功率及虛功率至電力網路。此外，整體系統之運轉效率為 81%，且三相三階層直流-交流功率轉換器輸出線電壓之總諧波失真 率為2.57%。實驗結果驗證本文之理論分析及控制法則的可行性。
關鍵詞：雙三相永磁式同步發電機、昇/降壓式直流截波器、三相三 階層直流-交流功率轉換器
Abstract
This project presents the development of DSP-based small wind power conversion systems. In wind generator, the proposed three-phase double-winding permanent-magnet synchronous generator with paralleled full-bridge rectifiers can not only reduce the voltage ripple at the output of rectifiers, but also decrease the size and cost of the system. In dc-to-dc power converter, the buck/boost dc chopper is designed to charge and discharge batteries. It can accomplish the management of energy balance control and enhance the reliability of the system. In dc-to-ac power conversion, a three-phase, three-level power converter is proposed to reduce the output voltage harmonics. The system realized can be operated either in a stand-alone or grid-connected operation fashion.
In this project, digitized mathematical model and controller design are built and simulated by Matlab/Simulink. Then, a high-performance, low-cost digital signal processor, TMS320F2812, is used to implement the system for reducing the circuit components and cost. A prototype of 520W wind power conversion system is developed. The system can feed proper power to the grid in grid-connected operation, while for stand-alone operation, the rated line-voltage is 220 V and the frequency is 60 Hz. Besides, the experimental results show that the efficiency of the whole system reaches 81% and voltage harmonic distortion of three-phase, three-level power inverter output is 2.57%. Finally, simulation and experimental results are given to justify the analysis.
Keywords: three-phase double-winding permanent-magnet synchronous generator, buck/boost dc chopper, three-phase three-level power converter
二、緣由及目的
台灣地小人稠，自產能源卻相當有限，故發展再生能源以取代有 限的石化燃料，誠為當務之急 [1]。本文提出全橋式二極體整流器雙 三相串聯及並聯模式電路架構，可於轉速變動下，有良好的特性。於 轉速低時，採用串聯模式，使每組二極體承受較低的直流鏈跨壓。於 轉速高時，採用並聯模式，供電可靠度較高。本文提出獨立供電系統 與市電併聯系統控制，當系統與市電併聯時，採用電流控制模式，視 為系統供應穩定交流電流源與市電之電壓源併聯，控制輸出電流大小 及該電流與市電之相位，即可與市電作功率的傳輸。當市電斷電時，
若三相三階層直流-交流功率轉換器仍持續操作發電，此系統將形成 一孤立發電系統，故需加入蓄電池之充放電控制來調節功率，維持固 定電壓及頻率輸出。本文採用數位信號處理器完成系統製作，系統之 控制策略皆由軟體程式完成之，具有相當之可塑性成商品價值。本系 統之電路架構如圖 1 所示。
三、研究方法
本文風力發電系統採原動機模擬風速，帶動永磁式同步發電機，
於雙三相全橋式二極體整流器串聯或並聯模式下建立直流鏈電壓 [2]。將三顆 12 V、20AH 鉛酸電池串聯，經昇/降壓式直流截波器進 行能量轉換，並利用其雙向功率轉換特性達到系統功率平衡，維持直 流鏈電壓穩定。直流-交流功率轉換採用三相三階層直流-交流功率轉 換器，經昇壓變壓器將低壓 22V 轉換至高壓 220V，提供三相交流負 載 或 與 市 電 併 聯 使 用 。 控 制 核 心 採 用 數 位 信 號 處 理 器 TMS320F2812，回授蓄電池電壓、直流鏈上臂及下臂電壓、濾波電容 電壓、直流鏈電流、蓄電池電流、濾波電感電流及負載電流。控制策 略採數位程式完成，使控制方法之發展及修改具有相當的彈性。本文 已完成約 500W 的小型風力發電系統雛型，系統之直流鏈電壓為 50V，當操作於獨立供電時，經三相變壓器輸出線電壓有效值為 220 V，頻率為 60 Hz；當操作於與市電併聯時，可提供最大功率給電 力網路，並經由實驗以驗證系統之性能。
Za Zb Zc
閘極驅動電路
DSP TMS320F2812
PC
雙三相永磁式 同步發電機
ea
eb
ec
n5
n1 n2 n3
n4
i ′b s
i ′c s
Cf
Cf
Cf
Lf
Lf
Lf
ia f
ib f
ic f
Tc+
Tb+
Ta+
Tc−
Tb−
Ta−
Sa
Sb
Sc
i2
i4
i1
i3
v1
v2 c1
i
c2
i C1
C2
ibat
vbat
Lbat
Tbat+
Tbat−
vdc
Cdc dc1
v
S2
S1
Dt+
Dt−
Ds+
Dr+
Ds−
Dr−
Dx+ Dy+ Dz+
Dx− Dy− Dz− ir
is
it
ix
iy
iz
Rs
Rs
Rs
Rs
Rs
Rs
Ls
Ls
Ls
Ls
Ls
Ls
er
es
et
n'
n
ex
ey
ez
零 點 偵 測 電 路 數位控制發展平台
i ′a s
e′a
Emulator XDS510PP
e′b
e′c
ia s
ib s
ic s
電 壓 回 授 電 路
電 流 回 授 電 路 閘極驅動電路
ea
vbat
v1
v2
e′a
e′b
ibat
iaf
ibf
i′as
i′bs
idc dc2
v
a b
c g
P
N
圖 1 小型風力發電系統架構圖
1. 風力驅動之永磁式同步發電機系統
本文採用雙三相 22 極 24 槽永磁式同步發電機，其定子採集中 繞，每相 4 組線圈，共 24 組線圈，每線圈之線徑為 0.65mm，繞線匝 數共 16 匝，形成雙 Y 接的繞線結構[3]。發電機轉子採外轉式結構，
其永久磁石採表面黏貼方式，磁通可視為定值。定子繞組由rst繞組 及xyz 繞組所組成，各繞組間相差電工角 30 度，電氣角互差 120 度。
整流器之優點為價格便宜、電路簡單且不需控制電路，且目前風力用 發電機內部多已加入二極體整流器，當配合雙三相交流發電機使用 時，可將其電力電路圖表示如圖 2 所示。隨直流鏈側接線的改變，可 將之操作於三相整流器之獨立供電、雙三相串聯模式及並聯模式，其 中，S1：off、S2：off 為獨立供電模式，S1：on、S2：off 為並聯供 電模式，S1：off、S2：on 為串聯供電模式。
雙三相永磁式 同步發電機
+ is
es
n
r+
D Ds+ Dt+
r−
D Ds− Dt−
+
et + it
+ ir
er
+ iy
ey
n
+
Dx Dy+ Dz+
x−
D Dy− Dz−
ez + iz
+ ix
ex
'
+
Ls s R
L s
R Ls s
R Ls s
s R
L s
s R
L s
dc1
v vdc
S2
S1
Rs
Rdc
+
dc2
v
圖 2 雙三相全橋式二極體整流器電力電路圖
圖 3 可看出當系統操作於三相獨立供電及雙三相串聯模式時，直 流鏈電壓隨負載增加而下降的變化幅度較大，其電壓調整率分別為 34%及 60%，而操作於雙三相並聯模式時，變化幅度最小，其電壓調 整率為 30%。圖 4 為發電機轉速設定在 400 rpm，直流鏈漣波分別操 作於三種模式時之實測結果，當系統操作於三相獨立供電及雙三相串 聯模式時的漣波成分較大，而操作於雙三相並聯模式下，直流鏈側電 壓漣波成分最小。由圖 4(a)可知，當系統操作於三相獨立供電時，直 流鏈電壓平均值為 30V，其漣波頻率為 440Hz，漣波成分約為 11.66%；由圖 4(b)可知，當系統操作於雙三相串聯模式時，直流鏈電 壓平均值為 60V，其漣波頻率為 880Hz，漣波成分約 3.66%；由圖 4(c) 可知，當系統操作於雙三相並聯模式時，電壓平均值為 30V，其漣波 頻率為 880Hz，漣波成分約為 2%。由此可知，當系統操作於雙三相 並聯模式時，其直流鏈電壓漣波頻率較三相獨立供電時高，且漣波成 分較三相獨立運轉及雙三相串聯模式低。
負載功率 (a)
電 壓
三相獨立供電直流鏈電壓隨負載變化
100 20 30 4050 60
100 150 200 250 300 350 400 450
雙三相串聯模式電壓隨負載變化
20 40 60 80 100
負載功率 電
壓
0400 500 600 700 800 900 1000
(b)
(c) 負載功率
電 壓
雙三相並聯模式電壓隨負載變化
0 10 2030 4050 60
100 150 200 250 300 350 400 450
圖 3 直流鏈電壓隨負載變化之變動曲線圖：(a)三相獨立供電；(b)串 聯模式；(c)並聯模式
(1 /V div)
1(ms div/ ) 30
(a) (1 /V div)
1(ms div/ ) 60
(b) (1 /V div)
1(ms div/ ) 30
(c)
圖 4 全橋式整流器直流鏈電壓漣波實測結果：(a)三相獨立供電；(b) 串聯模式；(c)並聯模式
2.三相三階層直流-交流功率轉換器分析與控制
本文直流-交流功率轉換器採三相三階層架構，直流鏈側需利用 二顆電容提供二組相等的直流電壓，其電力電路如圖 5 所示，可使用 較低的開關切換頻率來減少電路損失。三相三階層直流-交流功率轉 換器之脈波寬度調變控制，採用將命令電壓信號取絕對值後再與高頻 三角波比較之方式，可克服反相式疊加方式需產生二組高頻三角波作 比較之難題，並使用Fx信號來判斷各相電壓命令的極性，以決定各臂 開關的訊號。其中Fx用來表示各相電壓命令的極性，Fx =1代表電壓 命令值為正值；Fx =0代表電壓命令值為負值[4]。其控制方塊圖如圖 6所示，依圖可得如圖 7所示之開關訊號示意圖，其中x a= 、b c或 ， 其邏輯判斷式為
x x x
T+ =F PWM⋅ (1)
x x x
T− =F PWM⋅ (2)
x x
S = PWM (3)
其中" "⋅ 為數位邏輯之及閘(AND gate)。判斷為每相正半週時控制上臂 訊號與雙向開關訊號，判斷為每相負半週時控制下臂訊號與雙向開關 訊號。
根據圖 5 開關狀態可得其等效開關電路如圖 8 所示，其開關狀態
a b c
d d d、 、 定義為 1 :
0 : :
1 : :
x x x
x x x x
x x x
T T S
d S T T
T T S
+ −
+ −
− +
⎧⎪
= ⎨⎪ −⎩
若 導通， 、 ：截止
若 導通， 、 截止
若 導通， 、 截止
(4)
其中x a= 、b c或 。開關函數所表示的電壓v 為 xg
1
2
1 0 0
1
x
xg x
x
v d
v d
v d
⎧ =
=⎪⎨ =
⎪ − = −
⎩
若 若 若
(5)
其中x a= 、b c或 。
i1 i2
N
Sb
Sa
Sc
Ta+
Tc−
Tc+
Tb−
Tb+
Ta−
g C1
C2
P
v1
v2
iaf
icf
ibf
n i3 i4
c1
i
c2
i
as′ i
cs′ i
bs′ i
iac ibc icc
Cf Cf Cf Za′e′a Zb′e′bZ′ce′c
vdc
+
+ + + +
Lf
Lf
Lf
Rf
Rf
Rf
a
b c
圖 5 三相三階層直流交流功率轉換器電力電路圖
Dead - Time
PWMx
*
vx vtri
Tx+
PWMx
Tx−
DSP
( *xn) abs v
Dead - Time
PWMx
Sx
Fx
Fx
(PWM7,9,11) (PWM2, 4, 6)
(PWM1,3,5)
圖6 三階層弦式脈波寬度調變控制方塊圖 三階層直流-交流功率轉換器之端電壓為
2 1 1
1 1 2 1
3 1 1 2
a ag
abc b bg
c cg
v v
v v v
v v
− − ⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥
=⎢ ⎥= ⎢− − ⎢ ⎥⎥
⎢ ⎥ ⎢⎣− − ⎥⎦⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
(6)
由圖5可推導出交流側濾波電感及電容其動態方程式 if
abcf abc abc f abcf
L d i v e R i
dt = − ′ − (7)
if
abc abcf abcs
C d e i i
dt ′ = − ′ (8)
其中vabc為直流-交流功率轉換器輸出端電壓；e′abc為直流-交流功率轉 換器經濾波後於變壓器低壓側之端電壓；iabcf 為直流-交流功率轉換器 輸出濾波電感上之負載電流；i′abcs為直流-交流功率轉換器輸出濾波電 容等效至變壓器低壓側之電流；iLf =diag L L L[ f f f]，Lf 為直流-交流 功率轉換器輸出濾波電感； iCf =diag[C C C ]f f f ，Cf 為直流-交流功 率轉換器輸出濾波電容； iRf =diag R R R[ f f f ]，Rf 為濾波電感的等效 串聯電阻。
具時變及相互耦合物理量之三相座標系統，於控制上較為複雜，
因此本文將三相座標系統物理量轉換至同步旋轉座標系統方式來控 制。在穩態時，直軸與交軸成分不隨時間而變，其座標系統之轉換矩 陣為
0
2 2
cos cos( ) cos( )
3 3
2 2 2
sin sin( ) sin( )
3 3 3
1 1 1
2 2 2
e e e
e
qd e e e
T
π π
θ θ θ
π π
θ θ θ
⎡ − + ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
= ⎢ − + ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(9)
反轉換矩陣為
1
0
cos sin 1
2 2
cos( ) sin( ) 1
3 3
2 2
cos( ) sin( ) 1
3 3
e e
e
qd e e
e e
T
θ θ
π π
θ θ
π π
θ θ
−
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
= − −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ + + ⎥
⎣ ⎦
(10)
其中θe為三相電源角度。
0 Fx
1
0
(a)
(b)
t
t
ˆtri v
*
vx
1
1
1 0
0
0
(c)
(d)
(e)
t
t
t Tx+
Tx−
Sx
vtri
圖7 三階層弦式脈波寬度調變控制之功率電晶體開關訊號示意 圖：(a)弦波電壓命令值與高頻三角波；(b)電壓命令極性訊號 (c)上臂功率電晶體之開關切換狀態Tx+；(d)下臂功率電晶體之 開關切換狀態Tx−(e)功率電晶體之開關切換狀態S x
vdc
P
N
C1
C2
da 1
0 -1 1
-1 0
db
dc
0 1 -1
ia f
ic f
ib f
n
as′ i
′cs
i
bs′ i
ia c ib c ic c
Cf Cf Cf Za′e′a Zb′eb′Zc′ec′
g v1
v2 + + +
+
+ +
Lf
Lf
Lf
Rf
Rf
Rf
圖8 三相三階層直流-交流功率轉換器等效開關電路圖
將(3-7)及(3-8)藉(3-9)轉換，且忽略零相序，可得同步旋轉座標系 統下之交、直軸電壓與電流方程式為
e
e e e qf e
q q f qf f e f df
v e R i L di L i
dt ω
− ′ = + + (11)
e df
e e e e
d d f df f e f qf
v e R i L di L i
dt ω
− ′ = + − (12)
e
e e q e
qf qs f e f d
i i C de C e
dt′ ω
′ ′
− = + (13)
e
e e d e
df ds f e f q
i i C de C e dt′ ω
′ ′
− = − (14)
e e e
qc qf qs
i =i − i′ (15)
e e e
dc df ds
i =i − i′ (16)
本文為實現獨立運轉系統，採用電壓閉迴路控制策略[5]。根據 (13)~(16)可知濾波電容端電壓變化與其濾波電流相關，故在同步旋轉 座標系統下濾波電容之電流命令可表示為
* * *
( )
e e e e e
qc qv q q e f d
i =G D e′ −e′ +ω C e′ (17)
* * *
( )
e e e e e
dc dv d d e f q
i =G D e′ −e′ −ω C e′ (18) 其中“D”為比例-積分器運算子，G 為交軸電壓調節器，qve G 為直軸電dve 壓調節器。根據(11)~(16)，可在同步旋轉座標系統下設計電流控制器，
其表示為
* * *
* *
( ) ( )
e e e e e e
q qi qc qc e f df q
e e e e e e
qi qc qf qs e f df q
v G i i L i e G i i i L i e
ω ω
= − + + ′
′ ′
= − + + +
D
D (19)
* * *
* *
( ) ( )
e e e e e e
d di dc dc e f qf d
e e e e e e
di dc df ds e f qf d
v G i i L i e G i i i L i e
ω ω
= − − + ′
′ ′
= − + − +
D
D (20)
(19)及(20)將作為電流及電壓閉迴路控制之依據，可得三相三階層 直流-交流功率轉換器電壓控制方塊圖，如圖 9 所示，以完成電壓及電 流閉迴路控制。
為實現市電併聯系統[6~8]，採用電流閉迴路控制策略，回授電 感電流使輸出電流波形接近正弦波，並偵測市電零點使輸出角度與市 電同步，傳送功率予市電。控制三階層功率轉換器輸出直軸電流能控 制實功率的輸出，而調節交軸電流能控制虛功率的輸出。三相直流- 交流功率轉換器輸出瞬時實功率命令值p 及瞬時虛功率命令值e* q 於e* 同步旋轉座標下分別為
* * *
* * *
3( )
2
3( )
2
e e e e
e q qs d ds
e e e e
e d qs q ds
p e i e i
q e i e i
′ ′
= +
′ ′
= −
(21)
若忽略非常小之濾波電容所生電流之影響，並利用(13)、(14)可將(21) 改寫為
* * *
* * *
3( )
2
3( )
2
e e e e
e q qf d df
e e e e
e d qf q df
p e i e i
q e i e i
= +
= −
(22)
三相直流-交流功率轉換器之三相電壓經同步旋轉座標軸轉換 後，可得三相負載端之交、直軸電壓命令
*
*
* 0
0 0
e q e d m e
e e E e
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥= ′
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥⎣ ⎦
⎣ ⎦
(23)
其中E′m為三相相電壓峰值。將(23)代入(22)可得
* *
* *
3 2 3 2
e
e m df
e
e m qf
p E i
q E i
= ′
= ′
(24)
整理(24)可得交、直軸電流命令值分別為
*
*
* *
2 3 2 3
e e
qf m e
df e
m
q i E
i p
E
⎡ ⎤
⎢ ′ ⎥
⎡ ⎤ ⎢= ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎢⎣ ′ ⎥⎦
(25)
* 0
e
e′q =
e
e ′q e
Gqv
* *
e
d m
e′ =E
e
Gqi
e
Gdi e
Gdv
e*
vd e*
vq
e
e′d e
i ′q s e
i ′d s e*
eC ef d
ω ′
e
iq f
e
id f
e ′a
e ′b
i ′a s
i ′b s
電壓回 授電路
ia f
ib f
θe
類 比 / 數 位 轉 換
電流回 授電路 Tx+
Tx−
Sx
三相三階層 直流-交流 功率轉換器 三階層
弦式脈波 寬度調變
e e*
eL if df eq
ω + ′
( )
e
qdo e
T θ
( )
e
qdo e
T θ
( )
e
qdo e
T θ
電流回 授電路
e* eC ef q
ω ′
−
e e*
eL if qf ed
ω ′
− +
θe
θe
θe
1 e ( )
qdo e
Tqdoe−1( )θe T − θ
GΔE
E*
Δ ΔE
*
u0
e*
iq f
e*
id f e
i ′q s
e
i ′d s
vdc
*
va
*
vb
*
v ′a
*
v ′b
*
vc v ′c*
圖 9 三相三階層電壓閉迴路控制方塊圖
依據(11)、(12)設計電流控制模式的電流控制器，忽略等效串聯 電阻Rf 補償部分可簡化為[9]
* * *
( )
e e e e e
q qi qf qf e f df q
v = G D i −i +ω L i +e′ (26)
* * *
( )
e e e e e
d di df df e f qf d
v = G D i −i −ω L i +e′ (27)
利用(26)、(27)可得三相三階層直流-交流功率轉換器電流閉迴路 控制方塊圖，如圖 10 所示。根據電流控制模式可有效控制傳送至市 電之實、虛功率大小。
3. 能量平衡管理系統
本文利用蓄電池充放電控制作為系統能量管理，並介紹風能轉換 原理及其能量管理方式[10]。蓄電池充放電系統乃利用昇/降壓式直流 截波器搭配三個蓄電池做為直流鏈上能量的傳遞，控制能量之平衡。
當風力發電系統提供多於負載所需之能量時，蓄電池組可做為儲存 槽，存取多餘的能量，其控制策略如圖11 所示；當風力發電系統提 供不足於負載所需之能量時，則使蓄電池組操作於放電模式以補足負 載所需，其控制策略如圖12所示。
e
e ′q
Gdi e*
id f e*
vd e*
vq
e
e′d e*
iq f
e
iq f e
id f
e ′a
e ′b
電壓回 授電路
ia f
ib f
θe
類 比 / 數 位 轉 換
電流回 授電路
θ e
Tx+
Tx−
Sx
三階層 弦式脈波 寬度調變
e* eL if d f
ω Gqi
e ( )
qdo e
T θ
e ( )
qdo e
T θ
2 3E′m
2 3E′m
*
qe
*
pe
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ω
−
1
( )
e
qdo e
T − θ
*
va
*
vb
GΔE
E*
Δ ΔE
*
u0
*
v′a
*
v′b
*
vc v′c* vdc
三相三階層 直流-交流 功率轉換器
零點偵測
電路 ea
圖10 三相三階層電流閉迴路控制方塊圖
電流回授 電路 類比/數位
轉換
Gibat
*
ib at
Gvbat
*
vbat
脈波寬 度調變 控制
*
ib at
1
0
S10
b a t
T+
ibat
vbat 10=0
S ,定電流充電
10=1
S ,定電壓充電
*
dbuck
1 vdc
vbat
ibat
vt
類比/數位 轉換
電壓回授 電路
圖11 充電狀態控制方塊圖
*
vd c
Gvdc
*
ibat
Gibat 脈波寬
度調變 控制
Tbat+
* boost
1 d vdc
vt
電流回授 電路 類比/數位
轉換 bat
i vbat
vbat
ibat
類比/數位 轉換
電壓回授 電路
類比/數位 轉換
電壓回授 電路
vdc
vdc
圖12 放電狀態控制方塊圖 4. 最大功率追蹤策略
由於最大功率點因風速隨天候因素不斷的變化而改變，故常於風 力發電系統上設計最大功率追蹤控制器，使風力發電機達最大利用價 值。本文之六相永磁式同步發電機經全橋式二極體整流器，將交流轉 換為直流，故整流輸出之直流鏈電壓會隨發機轉速而改變。本文根據 風機經橋式整流後之電壓及電流為回授物理量，依圖 13 之風力發電 系統最大功率追蹤策略流程圖判斷最大功率點，並利用直流-交流功 率轉換器進行功率調節控制。
四、實測結果
本文依據圖 1 之小型風力發電系統實體架構圖完成系統製作，系 統參數如下：
1. 直流鏈電容
C1、C2：1000 μF 2. 蓄電池側電感Lbat：1 mH 3. 蓄電池側電容 Cbat：20μF 4. 數位控制器取樣週期
Ts：100 μs
本文完成實體電路製作與軟體撰寫後，進行雙三相風力發電機獨 立運轉模式下之變轉速、變負載之測試以及市電併聯模式下輸出最大
