风电变流器简介

1、风电变流器简介风能作为一种清洁的可再生能源， 越来越受到世界各国的重视， 我国 风能资源丰富，近几年来国家政策也大力扶持风电产业。我公司自 06 年成功研制第一台风电变流器以来，不断寻求技术革新严把质量 关，目前已实现规模化的生产。本文将针对市场上主流的双馈型风电变流器进行简介。QHVERT-DFI型风电变流器系统功能 变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁， 使得双馈发电机 的定子侧输出电压的幅值、 频率和相位与电网相同， 并且可根据需要 进行有功和无功的独立解耦控制。变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网， 减小并网冲击电流对电 机和电网造成的不利影响。变流器提供多种通信接口，如P

2、rofibus, CANo pen?（可根据用户要 求扩展），用户可通过这些接口方便的实现变流器与系统控制器及风 场远程监控系统的集成控制。变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。变流器提供实时监控功能，用户可以实时监控风机变流器运行状态。变流器可根据海拔进行特殊设计，可以按客户定制实现低温、高温、 防尘、防盐雾等运行要求。QHVERT-DFI型风电变流器基本原理 变流器采用三相电压型交 -直-交双向变流器技术， 核心控制采用具有 快速浮点运算能力的“双 DSP的全数字化控制器”；在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略， 电网侧变流器实现电网电 压定向矢量控制策略；系统

3、具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。功率模块采用高开关频率的IGBT功率 器件，保证良好的输出波形。这种整流逆变装置具有结构简单、谐波 含量少等优点，可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电 能质量。这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系 统，实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控 制，是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。变流器工作原理框图如下所示:awUGV ACQHVERT-DFI型风电变流器系统构成变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开 关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、有源Crowbar电

4、路、 控制器、监控界面等部件。变流器主回路系统包含如下几个基本单元: 转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。原理图如下:I!1也TI覆配电系统由并网接触器、主断路器、继电器、变压器等组成，自身集 成有并网控制系统，用户无须再配置并网柜，提高了系统集成度，节 约了机舱空间，柜中还可提供现场调试的 220V电源。控制系统由高速数字信号处理器（DSP、人机操作界面和可编程逻辑 控制器（PLG、共同构成。整个控制系统配备不间断电源（UPS ,便 于电压跌落时系统具有不间断运行能力。上述各功能分配到控制柜、功率柜、并网柜中: 控制柜：控制柜主要对采集回的各种模拟数字信号进行分析 ，发出控 制指令,控

5、制变流器的运行状态 控制柜主要由主控箱、PLG滤波器、电源模块等组成。功率柜：主要负责转子滑差能量的传递。功率柜主要由功率模块、有源 Crowbar等构成。并网柜：主要用于变流器与发电机系统和电网连接控制、 一些控制信 号的采集以及二次回路的配置。并网柜主要由断路器、接触器、信号采集元件、UPS加热器、信号 接口部分等构成。变流器控制结构框图如下:rimPLClit. aL爲上;iI *l lift 凶1iiM4bilIH fQHVERT-DFI型风电变流器技术特征QHVERT-DFI型风电变流器可以优化风力发电系统的运行，实现宽风 速范围内的变速恒频发电，改善风机效率和传输链的工作状况， 减

6、少 发电机损耗，提高运行效率，提升风能利用率。QHVERT-DFI型风电变流器具有以下一些特点: 2优异的控制性能 2完备的保护功能 2良好的电网适应能力2 具备高可靠性，适应高低温、高海拔等恶劣地区运行 2 模块化设计，组合式结构，安装维护便捷 2 丰富的备品备件；专业、快速的技术服务QHVERT-DFI型风电变流器最新动态 2009 年 3 月至今，在河北建设投资公司和东方汽轮机有限公司的支持下，北京清能华福风电技术有限公司自主研发生产的1.5MW风电变 流器在河北海兴风电场成功并网发电， 通过 240小时验收，目前已无 故障连续运行 8000 多小时。成功经历了夏季高温、冬季降雪后的低

7、温、海边盐雾等运行环境的考验，事实证明了：清能华福变流器可以 达到满功率发电和连续运行的要求，系统品质达到了风场应用的要 求。2009年 12月 28日经过 2 天的现场调试，北京清能华福风电技术有 限公司自主研发的1.5MW风电变流器在国电联合动力技术有限公司 及其现场调试所相关技术人员的支持下， 已于哲里根图风场全部并网 成功满发，截止目前运行状态稳定。目前在赤峰、大安等风场正陆续进行变流器吊装施工。附：北京清能华福风电技术有限公司简介 北京清能华福风电技术有限公司成立于 2006年 7月，由“国内高压 变频器领域最具影响力的企业”北京利德华福电气技术有限公 司投资控股，是专门从事开发、 制造风电变流器与控制系统产品的高 新技术企业。公司坐落于中关村科技园， 依托清华大学电力系