風(fēng)電變流器

風(fēng)電變流器系統(tǒng)功能

　　變流器通過對雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行勵(lì)磁，使得雙饋發(fā)電機(jī)的定子側(cè)輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網(wǎng)相同，并且可根據(jù)需要進(jìn)行有功和無功的獨(dú)立解耦控制。

　　變流器控制雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟并網(wǎng)，減小并網(wǎng)沖擊電流對電機(jī)和電網(wǎng)造成的不利影響。

　　變流器提供多種通信接口，如Profibus, CANopen等（可根據(jù)用戶要求擴(kuò)展），用戶可通過這些接口方便的實(shí)現(xiàn)變流器與系統(tǒng)控制器及風(fēng)場遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的集成控制。

　　變流器配電系統(tǒng)提供雷擊、過流、過壓、過溫等保護(hù)功能。

　　變流器提供實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)機(jī)變流器運(yùn)行狀態(tài)。

　　變流器可根據(jù)海拔進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，可以按客戶定制實(shí)現(xiàn)低溫、高溫、防塵、防鹽霧等運(yùn)行要求。

風(fēng)電變流器基本原理

　　變流器采用三相電壓型交-直-交雙向變流器技術(shù)，核心控制采用具有快速浮點(diǎn)運(yùn)算能力的“雙DSP的全數(shù)字化控制器”；在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)定子磁場定向矢量控制策略，電網(wǎng)側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓定向矢量控制策略；系統(tǒng)具有輸入輸出功率因數(shù)可調(diào)、自動(dòng)軟并網(wǎng)和最大功率點(diǎn)跟蹤控制功能。功率模塊采用高開關(guān)頻率的IGBT功率器件，保證良好的輸出波形。這種整流逆變裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、諧波含量少等優(yōu)點(diǎn)，可以明顯地改善雙饋異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和輸出電能質(zhì)量。這種電壓型交-直-交變流器的雙饋異步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于風(fēng)機(jī)最大功率點(diǎn)跟蹤的發(fā)電機(jī)有功和無功的解耦控制，是目前雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個(gè)代表方向。

風(fēng)電變流器系統(tǒng)構(gòu)成

　　變流器由主電路系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成。包括定子并網(wǎng)開關(guān)、整流模塊、逆變模塊、輸入/輸出濾波器、有源Crowbar電路、控制器、監(jiān)控界面等部件。

　　變流器主回路系統(tǒng)包含如下幾個(gè)基本單元：

　　轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器、直流母線單元、電網(wǎng)側(cè)整流器。

　　配電系統(tǒng)由并網(wǎng)接觸器、主斷路器、繼電器、變壓器等組成，自身集成有并網(wǎng)控制系統(tǒng)，用戶無須再配置并網(wǎng)柜，提高了系統(tǒng)集成度，節(jié)約了機(jī)艙空間，柜中還可提供現(xiàn)場調(diào)試的220V電源。

　　控制系統(tǒng)由高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、人機(jī)操作界面和可編程邏輯控制器（PLC）共同構(gòu)成。整個(gè)控制系統(tǒng)配備不間斷電源（UPS），便于電壓跌落時(shí)系統(tǒng)具有不間斷運(yùn)行能力。

　　上述各功能分配到控制柜、功率柜、并網(wǎng)柜中：

　　控制柜：控制柜主要對采集回的各種模擬數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,發(fā)出控制指令,控制變流器的運(yùn)行狀態(tài)

　　控制柜主要由主控箱、PLC、濾波器、電源模塊等組成。

　　功率柜：主要負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)子滑差能量的傳遞。

　　功率柜主要由功率模塊、有源Crowbar等構(gòu)成。

　　并網(wǎng)柜：主要用于變流器與發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和電網(wǎng)連接控制、一些控制信號(hào)的采集以及二次回路的配置。

　　并網(wǎng)柜主要由斷路器、接觸器、信號(hào)采集元件、UPS、加熱器、信號(hào)接口部分等構(gòu)成。

風(fēng)電變流器技術(shù)特征

　　風(fēng)電變流器可以優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)寬風(fēng)速范圍內(nèi)的變速恒頻發(fā)電，改善風(fēng)機(jī)效率和傳輸鏈的工作狀況，減少發(fā)電機(jī)損耗，提高運(yùn)行效率，提升風(fēng)能利用率。

　　風(fēng)電變流器具有以下一些特點(diǎn)：

　　優(yōu)異的控制性能

　　完備的保護(hù)功能

　　良好的電網(wǎng)適應(yīng)能力

　　具備高可靠性，適應(yīng)高低溫、高海拔等惡劣地區(qū)運(yùn)行

　　模塊化設(shè)計(jì)，組合式結(jié)構(gòu)，安裝維護(hù)便捷