風(fēng)電變流器技術(shù)

　　風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視，我國(guó)風(fēng)能資源豐富，近幾年來(lái)國(guó)家政策也大力扶持風(fēng)電產(chǎn)業(yè)。我公司自06年成功研制第一臺(tái)風(fēng)電變流器以來(lái)，不斷尋求技術(shù)革新嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，目前已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)。

　　本文將針對(duì)市場(chǎng)上主流的雙饋型風(fēng)電變流器進(jìn)行簡(jiǎn)介。

　　QHVERT-DFIG型風(fēng)電變流器系統(tǒng)功能

　　變流器通過(guò)對(duì)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(wú)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(duì)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(hù)要求擴(kuò)展），用戶(hù)可通過(guò)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(chǎng)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(guò)流、過(guò)壓、過(guò)溫等保護(hù)功能。

　　變流器提供實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，用戶(hù)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(hù)定制實(shí)現(xiàn)低溫、高溫、防塵、防鹽霧等運(yùn)行要求。

　　QHVERT-DFIG型風(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(chǎng)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(kāi)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(jiǎn)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(wú)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。

　　變流器工作原理框圖如下所示

　　QHVERT-DFIG型風(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(kāi)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(xiàn)單元、電網(wǎng)側(cè)整流器。