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風電變流器的結構組成 風電變流器工作原理是什么

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摘要:風電變流器是風力系統(tǒng)中的核心部件之一,,可以優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)的運行,,它主要由主電路系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構成,主要包括定子并網(wǎng)開關,、整流模塊,、逆變模塊,、輸入/輸出濾波器等部件,,工作時,通過對幅值和頻率變化的交流進行PWM整流,,從而實現(xiàn)變流器對永磁同步發(fā)電機的控制,。下面一起來了解一下風電變流器的結構組成以及風電變流器工作原理是什么吧。

一,、什么是風電變流器

風電變流器,,是雙饋風力發(fā)電機中,加在轉子側的勵磁裝置,,其主要功能是在轉子轉速n變化時,,通過變流器控制勵磁的幅值、相位,、頻率等,使定子側能向電網(wǎng)輸入恒頻電,。

二,、風電變流器的結構組成

風電變流器可以優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)的運行,實現(xiàn)寬風速范圍內(nèi)的變速恒頻發(fā)電,,改善風機效率和傳輸鏈的工作狀況,,減少發(fā)電機損耗,提高運行效率,,提升風能利用率,,在風電領域應用廣泛,那么風電變流器的結構由哪些部分組成呢,?

風電變流器由主電路系統(tǒng),、配電系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構成,其零部件主要有定子并網(wǎng)開關,、整流模塊,、逆變模塊、輸入/輸出濾波器,、IGBT,、PLC、JCE1000-AXS電流傳感器、風機,、有源Crowbar電路,、控制器、監(jiān)控界面等,。

1,、變流器主電路系統(tǒng)包括轉子側逆變器、直流母線單元,、電網(wǎng)側整流器,。

2、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),。

3、控制系統(tǒng)由高速數(shù)字信號處理器(DSP),、人機操作界面和可編程邏輯控制器(PLC)共同構成,。

三、風電變流器工作原理是什么

風電變流器采用三相電壓型交-直-交雙向變流器技術,,通過對雙饋異步風力發(fā)電機的轉子進行勵磁,,使得雙饋發(fā)電機的定子側輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網(wǎng)相同,,并且可根據(jù)需要進行有功和無功的獨立解耦控制,,具體的工作原理是:

在直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)中,全功率變流器是永磁同步發(fā)電機與電網(wǎng)之間的橋梁,。永磁同步發(fā)電機發(fā)出的交流電是隨著風的變化而變化的,,不能直接接入電網(wǎng)。變流器的機側對幅值和頻率變化的交流進行PWM整流,,整流后的直流經(jīng)變流器的網(wǎng)側進行PWM逆變,,將直流逆變成幅值和頻率穩(wěn)定的交流,經(jīng)濾波器,、升壓變壓器并入電網(wǎng),。

風電變流器的機側接入永磁發(fā)電機的兩個繞組,根據(jù)主控系統(tǒng)轉矩指令,,機側1#繞組控制系統(tǒng)控制1#橋單元,,機側2#繞組控制系統(tǒng)控制2#橋單元,進行PWM整流,,從而實現(xiàn)變流器對永磁同步發(fā)電機的控制,。變流器的網(wǎng)側輸出接到升壓變壓器并網(wǎng),,根據(jù)直流電壓和主控下設無功功率,網(wǎng)側控制系統(tǒng)采用矢量控制技術控制三個相單元,,將有功和設定的無功經(jīng)濾波器送入電網(wǎng),。如果單獨運行網(wǎng)側逆變單元,可以作為靜態(tài)無功發(fā)生器(SVG)使用,,對電網(wǎng)進行無功補償,。控制系統(tǒng)采用三個DSP分別對變流器的電機側1#繞組,、電機側2#繞組和電網(wǎng)側進行控制,,在三個DSP之間采用高速串行總線進行通訊以協(xié)調(diào)機側和網(wǎng)側之間的工作。

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