湘电XE72偏航刹车片双馈式风电机组励磁变流器的电路分析。变流器是由两个背靠背连接的电压型PWM变换器构成的交-直-交变换器。由于发电机的输出电压是根据风速变化的,PWM整流器可以为电网侧变换器提供恒定的直流母线电压,并使得交流输入电流跟随输入电压变化,其波形近似正弦波;电网侧变换器实际上是一个三相电压型逆变器,直流母线电压经逆变、滤波
后并入电网。
机组并网时要求输出电流为三相正弦波,并且和电网的电压、频率和相位相同。当电网电压跌落时,变流器电流要增加以便向电网注入不变的功率。电网侧滤波器采用LCL型滤波器,该滤波器可以在较小总电感的条件下实现同样的滤波效果,且体积小,造价低,动态控制系统采用双闭环级联式控制结构:电压外环、电流内环。电压外环主要是控制直流性能也有改善。
直驱式风力发电机组全功率变流器直驱式风力发电机组风轮与永磁同步发电机直接耦合,其输出电压的幅值、频率和功率都随风能的变化而变化。为实现机组低风速时低电压运行功能并显著改善电能质量,需要采用全功率变流器传输并网,所以变流器的功率为直驱式风电机组全功率变流器的控制技术。控制上采用电压电流双闭环矢量控制,1.2倍的机组额定功率。
呈现电流源特性,电流环是直驱式风力发电并网变流器的控制核心。变流器对电网呈现电流源特性,容易实现多单元并联及大功率化组装,各个单元之间采用多重化载波移相,极大地减小了电网侧电流总谐波。电网侧逆变器采用三电平电路结构,适用电网侧电压范围广,也有益于减小电网侧谐波。兆瓦级变流器需要多个单元并联组合,系统控制会自动分组工作,很容易线性化并网回馈功率。湘电XE72偏航刹车片并网变流器具有温度、过电流、短路、旁路及电网侧电压异常等保护功能,具有多种模拟量和数字量接口,具有CAN总线或RS-485串行总线等接口,连接方便,控制灵活。