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,實現寬風速范圍內的變速恒頻發(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、電網側整流器。
2、配電系統(tǒng)由并網接觸器、主斷路器、繼電器、變壓器等組成,自身集成有并網控制系統(tǒng)。
3、控制系統(tǒng)由高速數字信號處理器(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、頻率和相位與電網相同,并且可根據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。變流器的機側對幅值和頻率變化的交流進行PWM整流,整流后的直流經變流器的網側進行PWM逆變,將直流逆變成幅值和頻率穩(wěn)定的交流,經濾波器、升壓變壓器并入電網。
風電變流器的機側接入永磁發(fā)電機的兩個繞組,根據主控系統(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,從而實現變流器對永磁同步發(fā)電機的控制。變流器的網側輸出接到升壓變壓器并網,根據直流電壓和主控下設無功功率,網側控制系統(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濾波器送入電網。如果單獨運行網側逆變單元,可以作為靜態(tài)無功發(fā)生器(SVG)使用,對電網進行無功補償??刂葡到y(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調機側和網側之間的工作。