資源描述：
《switch變流器在兆瓦級(jí)直驅(qū)型風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、SWITCH變流器在兆瓦級(jí)直驅(qū)型風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用??1.?簡(jiǎn)介???近年來，兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)在以極快的速度增長(zhǎng)著。金風(fēng)公司在國(guó)內(nèi)率先引導(dǎo)的直驅(qū)型風(fēng)機(jī)，是其中很有前途的一種機(jī)型，其中主要使用的變流器是SWITCH公司的產(chǎn)品。在過去的兩年里，SWITCH公司制造的全功率變流器和金風(fēng)公司直驅(qū)型風(fēng)機(jī)一同進(jìn)步，逐漸成熟。???2.?金風(fēng)直驅(qū)型風(fēng)機(jī)的原理及特點(diǎn)???2.1.?直驅(qū)型風(fēng)機(jī)之原理???兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)上的主流是變漿變速風(fēng)機(jī)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同又可以分為兩種：雙饋型和直驅(qū)型。雙饋型采用雙饋發(fā)電機(jī)，在轉(zhuǎn)子繞組上串入可以四象限運(yùn)行的變頻器，控制定子繞組和電網(wǎng)之間的功率流動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)變頻器的功率要
2、求只有系統(tǒng)總功率的1/3左右。??圖1：雙饋型變流裝置示意圖???金風(fēng)公司的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用永磁式發(fā)電機(jī)的形式，將電機(jī)定子繞組輸出直接連接到全功率的變流器上，由變流器將電機(jī)輸出變化的電壓/電流轉(zhuǎn)換為和接入電網(wǎng)電壓和頻率相匹配的形式。?網(wǎng)址：http://www.gesep.com聯(lián)系電話：02161024899E-mail：service@gesep.com??圖2：直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖???為了降低電機(jī)成本，希望變流器具有能夠調(diào)節(jié)電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)的功能，因此全功率四象限變流器就成為了直驅(qū)型風(fēng)機(jī)變流器的首選。???2.2.?直驅(qū)型風(fēng)機(jī)之優(yōu)點(diǎn)及和雙饋機(jī)型的異同???和雙饋型風(fēng)力
3、發(fā)電機(jī)組相比，直驅(qū)型機(jī)組有如下特點(diǎn)：???優(yōu)點(diǎn)包括：???省略了齒輪箱，機(jī)械系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，機(jī)械可靠性顯著提高。???在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間采用了完全可控的全功率變流器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，在電網(wǎng)側(cè)能夠自由的實(shí)現(xiàn)各種功能，如低電壓穿越、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，甚至有限的諧波補(bǔ)償能力。在接入網(wǎng)性能方面，直驅(qū)型機(jī)組具有無以倫比的優(yōu)勢(shì)。???由于少了齒輪箱等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且沒有附加的勵(lì)磁損耗，風(fēng)機(jī)整體效率較雙饋機(jī)組高，理論值為3%，在吉林、內(nèi)蒙多個(gè)風(fēng)況相同現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際差異則遠(yuǎn)高于此數(shù)值。???由于沒有齒輪箱、碳刷等機(jī)構(gòu)，機(jī)組需要定期維護(hù)的器件數(shù)量大大降低，長(zhǎng)期維護(hù)成本較低。???由于直驅(qū)發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)，使得直驅(qū)風(fēng)機(jī)在
4、低速時(shí)切入速度小于雙饋機(jī)組，從而使整機(jī)的發(fā)電量和發(fā)電效率提高。網(wǎng)址：http://www.gesep.com聯(lián)系電話：02161024899E-mail：service@gesep.com???缺點(diǎn)是：???由于采用了低速電機(jī)，電機(jī)尺寸龐大，整體重量和成本較雙饋機(jī)組更高。吊裝、安裝等成本也有所上升。?????由于必須使用全功率變流器，在這一個(gè)部件上的成本也要高出50%。相應(yīng)的，變流器故障率也較雙饋型機(jī)組更高。???目前，金風(fēng)公司1.5MW直驅(qū)型機(jī)組已經(jīng)在新疆、內(nèi)蒙、渤海灣等多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行了兩年以上，其可利用率不斷上升，發(fā)電量高、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)也逐漸為各個(gè)業(yè)主所認(rèn)可。???3.?SW
5、ITCH變流器的原理和特點(diǎn)???3.1.?基本參數(shù)???電機(jī)參數(shù)：???雙繞組，???額定電壓：690V???額定功率：1600kW???每繞組額定電流：620A???額定頻率：13.7Hz???功率因數(shù)：1.0???電網(wǎng)參數(shù)：???額定電壓：690V???額定頻率：50/60Hz網(wǎng)址：http://www.gesep.com聯(lián)系電話：02161024899E-mail：service@gesep.com???額定電流：1320A???功率因數(shù)：0.95。???等效年工作時(shí)間：3500小時(shí)。???環(huán)境參數(shù)：???運(yùn)行環(huán)境溫度：-40～+40攝氏度???儲(chǔ)存環(huán)境溫度：-50～+50
6、攝氏度???運(yùn)行濕度：<90%???3.2.?拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??圖3：switch變流器一次系統(tǒng)圖網(wǎng)址：http://www.gesep.com聯(lián)系電話：02161024899E-mail：service@gesep.com???從上圖中可見，SWITCH變流器主要由網(wǎng)側(cè)逆變單元1U1，電機(jī)側(cè)逆變單元2U1,3U1和制動(dòng)單元4U1組成。每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)原理均相同，在結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵器件選型上有所差別。這樣在保證了較低成本的同時(shí)提高了生產(chǎn)的一致性，降低了產(chǎn)業(yè)化的難度。???為了保護(hù)電機(jī)絕緣，在電機(jī)側(cè)逆變單元出口處還設(shè)置了dudt濾波器。???3.3.?控制及保護(hù)原理???和大多數(shù)商用四象限變頻器
7、一樣，switch在控制上采用了分布式控制的方式，也即每個(gè)功率模塊都能夠獨(dú)立的執(zhí)行控制、保護(hù)、監(jiān)測(cè)等功能，模塊之間則通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接。??圖4：模塊間通信拓?fù)???為了實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)解耦，在網(wǎng)側(cè)逆變單元處采用了以直流電壓恒定為目標(biāo)的控制方式，在電機(jī)側(cè)采用www.gesep.com環(huán)保了跟蹤風(fēng)機(jī)控制器給定轉(zhuǎn)矩的方式。???下圖給出了網(wǎng)側(cè)控制邏輯框圖：???網(wǎng)址：http://www.gesep.com聯(lián)系電話：02161024899E-mail：service@gesep.com?圖
