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《永磁直驅(qū)風(fēng)電變流器功率器件損耗分析》由會員上傳分享，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、第25卷第3期電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報VoI．25No．32013年6月ProceedingsoftheCSU-EPSAJun．2013永磁直驅(qū)風(fēng)電變流器功率器件損耗分析景巍，譚國俊，馬小平(中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，徐州221008)摘要：永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在低電壓等級下多采用兩電平變流器并聯(lián)運(yùn)行，而在中壓等級下采用三電平變流器較為合適。在分析絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)模塊損耗的基礎(chǔ)上，根據(jù)兩電平和三電平變流器的工作機(jī)理，建立了一套考慮結(jié)溫效應(yīng)的變流器損耗計算公式。對永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中并聯(lián)兩電平和三電平變流器的損耗進(jìn)行了對比分析，分析結(jié)果表
2、明，相對于并聯(lián)兩電平結(jié)構(gòu)，三電平變流器的總損耗可減少27％。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了三電平變流器功率器件開關(guān)狀態(tài)的正確性，損耗分析為MW級風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中三電平變流器散熱設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：永磁直驅(qū)；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；兩電平；三電平；損耗中圖分類號：TM46；TM614文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1003—8930(2013)03—0094—04AnalysisofConverterLossesforPermanentMagnetDirect-DriveWindPowerJINGWei，TANGuo-jun，MAXiao-ping(SchoolofInformationand
3、ElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：ParalMedtwo-levelconvertersarewidelyusedinpermanentmagnetdirect-drivewindpowergenerationsystemsunderlowvoltagelevel，whilethree-levelconvertersaremoresuitableformedium-voltagesystems．BasedOilthea
4、nalysisofsingleIGBTmodulelosses，thelosscalculationmethodwhichtookthejunctiontemperatureeffectintoconsiderationwasderivedaccordingtotheoperatingprincipleofthetwo—levelorthree-levelconverters．Losseswerecomparedbetweenparalleledtwo——levelandthree——levelconvertersinpermanentmagnetdire
5、ct——drivewindpowergen——erationsystems．Calculationresultsshowthat，thelossesofthree—levelconverterscanreduce27percentcomparedtOthatofparalleledtwo-levelconverters．Experimentsverifiedthevalidityofthedeviceswitchingstatesforthree—levelconvertersandthelOSSanalysis1aidthefoundationsfort
6、heheatdissipationsystemdesignofthethree—levelconverter．Keywords：pemmnentmagnetdirect-drive；windpowergenerationsystem；two——level；three·—level；powerloss近年來，隨著傳統(tǒng)能源問題的日益嚴(yán)峻，以及提升，變流器的數(shù)量也隨之增多[31。為了減小機(jī)艙國家對開發(fā)可再生能源的激勵政策，風(fēng)力發(fā)電及的體積和重量，通常將變流器和升壓變壓器安裝其相關(guān)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，MW級風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在塔底，連接發(fā)電機(jī)和變頻器的電纜較多，成本和已
7、成為市場主流。相對于目前廣泛應(yīng)用的雙饋風(fēng)損耗較大。在單機(jī)大容量的發(fā)展趨勢下，歐美一些力發(fā)電系統(tǒng)，采用全功率變流器的永磁直驅(qū)技術(shù)風(fēng)力發(fā)電研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出中壓三電可省去價格昂貴且難以維護(hù)的齒輪箱，同時可較平風(fēng)電變流器，通過提升電壓等級來減小系統(tǒng)電為容易地實(shí)現(xiàn)低電壓穿越要求，因此逐漸受到風(fēng)流應(yīng)力，可使機(jī)組的性價比提高2．5％，甚至更高嗍。電制造廠商的青睞[】一。對于三電平變流器在永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)目前我國風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本均采用690V額中的應(yīng)用，國內(nèi)外研發(fā)機(jī)構(gòu)已在主電路設(shè)計和功定電壓的兩電平變流器，對于單機(jī)容量超過750kW能實(shí)現(xiàn)方面做了大量的研究工
8、作[5-71。本文以一臺的系統(tǒng)采用變流器并聯(lián)運(yùn)行，隨著單機(jī)容量不斷
