一种全功率风力发电变流器关键技术研究

一种全功率风力发电变流器关键技术讨论发布时间：2024—11—29 10:12:00摘要：风力发电机类型很多，本文选择了几种风力发电系统的结构进行了对比，给出了一种不控整流器加 BOOST 升压加 PWM 逆变的全功率风力发电变流器的原理、设计中采纳的关键技术及试验结果。主题词：直驱，风力发电,全功率，变流器 Key Technology research on a full power wind generator converterZhou Weilai， Sun Jinghua， Zhang Zhe， Pei Jingbin(Harbin Jiuzhou Electric Co。,LTD,150081）Abstract：The paper compares kinds of wind turbine generaters，and introduces a kind of full power converter with inactive rectifier，BOOST circuit and PWM inverter for wind turbin generater,illustrates its principle，key technologies and testing result.Key words: direct drive；full power;wind turbine generation；converter注：本项目受国家十一五科技支撑计划项目资助，项目编号 2024BAA01A211。引言 我国风力发电起步较晚，目前国内 40 多家风力发电设备整机制造厂家中，多数只能制造 1MW 以下的风力发电机组.2024 年开始制造 1。2MW、1。5MW 直驱永磁风力发电机组,开始技术主要靠引进。随着国家的引导，大功率风电机组开始升温,随之而来的就是电控部件国产化问题。到目前为止,兆瓦级以上全功率风力发电变流器主要依靠进口，所以研发自主知识产权大功率风电变流器成为当务之急.2。几种风力发电系统结构对比 由发电机和电力电子器件或变流器构成的广泛应用的 6 种风力发电系统结构如图 2-1 所示。下面对图中的风力发电系统结构加以简单比较说明。 图 a 是二十世纪八十年代到九十年代被很多风机制造商应用的比较传统的结构，如使用鼠笼型转子的异步发电机的上风式、失速调节、三桨叶风力机就是这种结构。在八十年代这种结构被扩展,为补偿无功功率使用了电容器组，为平滑并网使用了电机软起动器。 图 b 是用全程范围或“低风速区域”大小的变频器代替了图 a 中的电容器组和电机软起动器。“低风速区域”大小的变流器的功率仅为发电机额定功率的 20-30％,而全程范围的变流器功率大约为发电机额定功率的 120%，但它能使风力发电机在所有风速下变速运行。 图 c 这种结构是二十世纪九十年代中期，Vestas 风力机厂生产的名为“Optislip”风力机所采纳的结构.这...