风电全功率变流器(风电变流技术)

海潮机械 2023-01-13 10:32 编辑:admin 298阅读

1. 风电变流技术

全功率变流主要依靠进口,所以研发自主知识产权大功率风电变流器成为当务之急。

全功率变流先进的控制技术,确保低风速下仍保持较高的能量转换效率,独立温控单元,强迫风冷,冷启动加热逻辑,适应较宽温度范围,丰富的对外接口,多种通讯方案。

全功率变流保护作用: 

电网电压异常保护、电机电压异常保护、防雷保护、过欠速保护、直流过欠压保护、短路保护、电机过流保护、接地故障保护、过湿保护、通讯故障保护、过载保护、过热保护。

2. 风电变流器

装在发电机和箱变之间

3. 风电变流技术应用

对于变速恒频双馈风力发电机,在电网电压跌落的情况下,由于与其配套的电力电子变流设备属于AC/DC/AC型,容易在其转子侧产生峰值涌流,损坏变流设备,导致风力发电机组与电网解列。在以前风力发电机容量较小的时候,为了保护转子侧的励磁装置,就采取与电网解列的方式,风力发电的容量都很大,与电网解列后会影响整个电网的稳定性,甚至会产生连锁故障。于是,根据这种情况,国外的专家就提出了风力发电低电压穿越的问题。

LVRT概念

当电网发生故障时,风电场需维持一段时间与电网连接而不解列,甚至要求风电场在这一过程中能够提供无功以支持电网电压的恢复即低电压穿越。

对于风力发电低电压运行标准,主要以德国e.on netz公司提出的为参考。

双馈风力发电机由于其自身机构特点,实现LVRT存在以下几方面的难点:

1.确保故障期间转子侧冲击电流与直流母线过电压都在系统可承受范围之内;

2.所采取的对策应具备各种故障类型下的有效性;

3.控制策略须满足对不同机组、不同参数的适应性;

4.工程应用中须在实现目标的前提下尽量少地增加成本。

4. 风电变流技术原理

  风力发电机具备低电压穿越能力是为了在电网电压跌落的情况下发动机与电网解列。避免发电机解列对整个电网影响。  低电压穿越,指在风力发电机并网点电压跌落的时候,风机能够保持并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复,直到电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时间(区域)。  现代大型风力发电机,在工作时从最大限度捕获风能的要求出发,并不完全控制发电机的转速和电流频率,而是通过一个交流→直流→交流的变流过程将电能和电网同步后并网。在电网电压跌落的情况下,容易在变流设备上产生峰值涌流,损坏变流设备。在发电机容量较小的时候,为了保护变流设备,就采取与电网解列的方式,而大容量发电机与电网解列后会影响整个电网的稳定性,甚至会产生连锁故障。于是,风力发电低电压穿越的问题就是根据这种情况提出的。  低电压穿越要求并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网。当电压在凹陷部分时,发电机应提供无功功率。这就要求风力发电系统具有较强的低电压穿越能力。

5. 风力发电变流技术

风力发电机组是一种整体简单实用廉价的绿色能源,但是风力自身的不稳定性,使得风力发电机组产生的电能同样不稳定。

因此,风力发电机组直接产生的电能,通常是先输送至配套的电池组,即先给蓄电池充电。

由于蓄电池储存的电能是直流电,因此如果需要输出交流电使用,则必须通过交流逆变器,将直流电转换为交流电。

因此,变流逆变器在风力发电机组中的作用就是将直流电转换为交流电。当然,如果用户需要的直流电源,那么就可以直接用蓄电池输出电能