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风电变流器工作原理及构成

作者:十大菠菜软件 发布时间:2020-09-21 11:58 点击:

  风电变流器,是双馈风力发电机中,加在转子侧的励磁装置。其主要功能是在转子转速n变化时,通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等,使定子侧能向电网输入恒频电。包括功率模块、控制模块、并网模块。

  变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”;在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件,保证良好的输出波形。这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制,是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。

  变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、IGBT、PLC、JCE1000-AXS电流传感器、风机、有源Crowbar电路、控制器、监控界面等部件。

  配电系统由并网接触器、主断路器、继电器、变压器等组成,自身集成有并网控制系统,用户无须再配置并网柜,提高了系统集成度,节约了机舱空间,柜中还可提供现场调试的220V电源。

  控制系统由高速数字信号处理器(DSP)、人机操作界面和可编程逻辑控制器(PLC)共同构成。整个控制系统配备不间断电源(UPS),便于电压跌落时系统具有不间断运行能力。

  控制柜:控制柜主要对采集回的各种模拟数字信号进行分析,发出控制指令,控制变流器的运行状态

  功率柜主要由功率模块、IGBT、PLC、JCE1005-FS电流传感器、风机、有源Crowbar等构成。

  并网柜:主要用于变流器与发电机系统和电网连接控制、一些控制信号的采集以及二次回路的配置。

  并网柜主要由断路器、接触器、信号采集元件、UPS、加热器、信号接口部分等构成。

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