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变速风力发电系统逆变器的研究


        变速风力发电机组根据风速变化,使机组保持最佳叶尖速比,从而获得最大风能,另外变速风力发电机组与电网实现了柔性连接,大大减少了机械冲击和对电网的冲击。2001年全球装机容量中百分之75的风机已采用变速风机,2002年百分之80的大型风机采用变频驱动技术。采用变速风力发电机组已成为风力发电机组的主流。
        采用变速风力发电机组必须采用相应的功率变换器。这里对常用的几种风力并网逆变器进行了比较、分析,对双馈风力发电系统逆变器进行了详细分析和研究。
        常规的变速风力并网系统的基本构成,机组通常由风轮、增速箱、交流发电机、变距机构、整流器、变速器以及控制电路组成。早期的交直交并网逆变器整流器采用晶闸管相控整流器。随着电力电子技术的发展,相控整流器逐步被PWM整流器所取代,以前PWM技术主要应用于逆变器场合,今年来PWM整流器已逐渐成熟。采用PWM整流器使得风力发电机的功率因素得到改善,谐波损耗也大大降低,其基本控制策略如下:在风力发电机组额定功率内,控制器的控制策略是实现最大功率跟踪,即尽量利用风能。而当风速超过额定风速时,为使发电机组和逆变器不至于过载运行,此时应减小叶尖速CP值,使风力发电系统运行恒功率区域。

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