湘電XE72偏航剎車(chē)片雙饋式風(fēng)電機組勵磁變流器的電路分析。變流器是由兩個(gè)背靠背連接的電壓型PWM變換器構成的交-直-交變換器。由于發(fā)電機的輸出電壓是根據風(fēng)速變化的,PWM整流器可以為電網(wǎng)側變換器提供恒定的直流母線(xiàn)電壓,并使得交流輸入電流跟隨輸入電壓變化,其波形近似正弦波;電網(wǎng)側變換器實(shí)際上是一個(gè)三相電壓型逆變器,直流母線(xiàn)電壓經(jīng)逆變、濾波
后并入電網(wǎng)。
機組并網(wǎng)時(shí)要求輸出電流為三相正弦波,并且和電網(wǎng)的電壓、頻率和相位相同。當電網(wǎng)電壓跌落時(shí),變流器電流要增加以便向電網(wǎng)注入不變的功率。電網(wǎng)側濾波器采用LCL型濾波器,該濾波器可以在較小總電感的條件下實(shí)現同樣的濾波效果,且體積小,造價(jià)低,動(dòng)態(tài)控制系統采用雙閉環(huán)級聯(lián)式控制結構:電壓外環(huán)、電流內環(huán)。電壓外環(huán)主要是控制直流性能也有改善。

直驅式風(fēng)力發(fā)電機組全功率變流器直驅式風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪與永磁同步發(fā)電機直接耦合,其輸出電壓的幅值、頻率和功率都隨風(fēng)能的變化而變化。為實(shí)現機組低風(fēng)速時(shí)低電壓運行功能并顯著(zhù)改善電能質(zhì)量,需要采用全功率變流器傳輸并網(wǎng),所以變流器的功率為直驅式風(fēng)電機組全功率變流器的控制技術(shù)??刂粕喜捎秒妷弘娏麟p閉環(huán)矢量控制,1.2倍的機組額定功率。

呈現電流源特性,電流環(huán)是直驅式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)變流器的控制核心。變流器對電網(wǎng)呈現電流源特性,容易實(shí)現多單元并聯(lián)及大功率化組裝,各個(gè)單元之間采用多重化載波移相,極大地減小了電網(wǎng)側電流總諧波。電網(wǎng)側逆變器采用三電平電路結構,適用電網(wǎng)側電壓范圍廣,也有益于減小電網(wǎng)側諧波。兆瓦級變流器需要多個(gè)單元并聯(lián)組合,系統控制會(huì )自動(dòng)分組工作,很容易線(xiàn)性化并網(wǎng)回饋功率。湘電XE72偏航剎車(chē)片并網(wǎng)變流器具有溫度、過(guò)電流、短路、旁路及電網(wǎng)側電壓異常等保護功能,具有多種模擬量和數字量接口,具有CAN總線(xiàn)或RS-485串行總線(xiàn)等接口,連接方便,控制靈活。