風電變流器原理

　　風電變流器，是雙饋風力發電機中，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。包括功率模塊、控制模塊、并網模塊。

　　基本原理編輯 播報變流器采用三相電壓型交-直-交雙向變流器技術，核心控制采用具有快速浮點運算能力的“雙DSP的全數字化控制器”；在發電機的轉子側變流器實現定子磁場定向矢量控制策略，電網側變流器實現電網電壓定向矢量控制策略；系統具有輸入輸出功率因數可調、自動軟并網和最大功率點跟蹤控制功能。功率模塊采用高開關頻率的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構簡單、諧波含量少等優點，可以明顯地改善雙饋異步發電機的運行狀態和輸出電能質量。這種電壓型交-直-交變流器的雙饋異步發電機勵磁控制系統，實現了基于風機最大功率點跟蹤的發電機有功和無功的解耦控制，是雙饋異步風力發電機組的一個代表方向。

　　風電變流器基本原理

　　變流器采用三相電壓型交-直-交雙向變流器技術，核心控制采用具有快速浮點運算能力的“雙 DSP 的全數字化控制器”;在發電機的轉子側變流器實現定子磁場定向矢量控制策略，電網側變流器實現電網電壓定向矢量控制策略:系統具有輸入輸出功率因數可調、自動軟并網和最大功率點跟蹤控制功能。功率模塊采用高開關頻率的 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構簡單、諧波含量少等優點，可以明顯地改善雙饋異步發電機的運行狀態和輸出電能質量。這種電壓型交-直-交變流器的雙饋異步發電機勵磁控制系統，實現了基于風機最大功率點跟蹤的發電機有功和無功的解耦控制，是目前雙饋異步風力發電機組的一個代表方向。

　　風電變流器系統功能

　　變流器通過對雙饋異步風力發電機的轉子進行勵磁，使得雙饋發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。變流器控制雙饋異步風力發電機實現軟并網，減小并網沖擊電流對電機和電網造成的不利影響。

　　變流器提供多種通信接口，如 Profibus(現場總線)，CANopen (硬件協議)等 (可根據用戶要求擴展)，用戶可通過這些接口方便的實現變流器與系統控制器及風場遠程監控系統的集成控制。

　　變流器配電系統提供雷擊、過流、過壓、過溫等保護功能

　　變流器提供實時監控功能，用戶可以實時監控風機變流器運行狀態

　　變流器可根據海拔進行特殊設計，可以按客戶定制實現低溫、高溫、防塵、防鹽霧等運行要

　　系統構成編輯 播報變流器由主電路系統、配電系統以及控制系統構成。包括定子并網開關、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、監控界面等部件。

　　變流器主回路系統包含如下幾個基本單元：

　　轉子側逆變器、直流母線單元、電網側整流器。

　　配電系統由并網接觸器、主斷路器、繼電器、變壓器等組成，自身集成有并網控制系統，用戶無須再配置并網柜，提高了系統集成度，節約了機艙空間，柜中還可提供現場調試的220V電源。

　　控制系統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。整個控制系統配備不間斷電源（UPS），便于電壓跌落時系統具有不間斷運行能力。

　　上述各功能分配到控制柜、功率柜、并網柜中：

　　控制柜：控制柜主要對采集回的各種模擬數字信號進行分析,發出控制指令,控制變流器的運行狀態

　　控制柜主要由主控箱、PLC、濾波器、電源模塊等組成。

　　功率柜：主要負責轉子滑差能量的傳遞。

　　功率柜主要由功率模塊、IGBT、PLC、JCE1005-FS電流傳感器、風機、有源Crowbar等構成。

　　并網柜：主要用于變流器與發電機系統和電網連接控制、一些控制信號的采集以及二次回路的配置。

　　并網柜主要由斷路器、接觸器、信號采集元件、UPS、加熱器、信號接口部分等構成。