风能变流器
用于直驱型风力发电系统的变流器
用于直驱型风力发电系统的变流器Introduction：现在的能源越来越受到人们的关注，各种新的能源板块不断涌现。
在这其中，风能便是一种十分有前景的新能源，因此风力发电也是目前非常热门的产业之一，风力发电系统的核心组成部分就是变流器，本篇文章将围绕直驱型风力发电系统的变流器展开讨论。
直驱型风力发电系统的变流器变流器是能够将非直流电源转化成直流电源的电子设备，其作用在于将交流电能转化成可用直流电能。
风力发电系统的核心组成部分之一即为变流器，变流器可以将风起的旋转运动转换成直流电能，从而保证整个系统的正常运转。
因此直驱型风力发电系统的变流器是一个至关重要的部分。
直驱型风力发电系统的优点直驱型风力发电系统，顾名思义，即是指直接驱动风能发电机，适用于风速较大的场合。
相对于其它类型的风力发电系统，直驱型风力发电系统具有以下优点：1. 比传统型低速轴噪音小。
2. 没有减速箱，磨损小，寿命长。
3. 不需要润滑油，环保无污染。
4. 在风速越大时功率输出越高，效率相对较高。
直驱型风力发电系统的缺点然而，直驱型风力发电系统同样存在着缺点：1. 直驱式发电机，大功率和大尺寸难以实现高效、低成本和高可靠性。
2. 接口限制：没有旋转的传动部分，要直接接到风轮，因此不能使用具有偏心量的风刀片减小振动和抗风力突变的能力。
3. 运行稳定性有待提高。
直驱型风力发电系统中变流器的作用直驱型风力发电系统中的变流器具有将可变频率的风能产生的电能转换为稳定频率的电能输出的功能，从而满足系统对电能的要求。
直驱式变流器的核心是一个PWM逆变器，负责将直驱式风机的三相电能转换成电网电能，调节电压、电流、功率等参数，保证电网的稳定性和安全性。
直驱型风力发电系统中变流器的原理直驱型风力发电系统采用电子变频技术，因此变流器是其核心部件。
变流器能够将风力发电机转化所得的交流电转化为稳定的直流电，以保证系统的正常运转。
其中一个非常重要的环节就是控制变流器的换向工作。
风电变流器简介
风电变流器简介快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”；在发电机的转子压定向矢量控制策略；系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术，核心控制采用具有防尘、防盐雾等运行要求。
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、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QHVERT-DFIG型风电变流器基本原理器件，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：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。
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本文将针对市场上主流的双馈型风电变流器进行简介。
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，使得双馈发电机关，目前已实现规模化的生产。
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，我国变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。
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进行有功和无功的独立解耦控制。
机和电网造成的不利影响。
变流器提供多种通信接口，如Profibus, CANopen等（可根据用户要场远程监控系统的集成控制。
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转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。
原理图如下：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：QHVERT-DFIG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。
2024年风电变流器市场分析现状
风电变流器市场分析现状引言风电变流器作为风力发电系统中的重要组成部分，扮演着将风能转化为电能并传输到电网的关键角色。
近年来，随着全球对可再生能源的需求不断增加，风电变流器市场呈现出稳步增长的趋势。
本文将对风电变流器市场的现状进行详细分析。
市场规模根据市场研究数据显示，风电变流器市场规模逐年扩大。
据统计，2019年全球风电变流器市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将进一步增至XX亿美元。
市场规模的增长主要受到可再生能源政策的推动以及风力发电技术的不断进步所驱动。
市场竞争格局风电变流器市场竞争激烈，主要企业包括ABB、西门子、GE等。
这些企业凭借其技术实力和市场占有率，在全球范围内占据绝对优势。
市场竞争格局呈现出少数大企业垄断的状态，中小型企业面临较大的竞争压力。
技术趋势随着技术的不断创新，风电变流器在以下几个方面呈现出明显的技术趋势：1.提高功率密度：风电变流器的功率密度不断提高，可以实现更高的转换效率和更小的体积。
2.增强智能化：通过引入智能控制算法和通信技术，风电变流器具备自适应、故障诊断等功能，提高了整个系统的稳定性和可靠性。
3.提高可靠性：通过采用更高质量的电子元器件和可靠性设计，风电变流器的可靠性得到显著提升，减少了故障和维护成本。
市场驱动因素风电变流器市场的增长主要受到以下几个市场驱动因素的推动：1.政策支持：各国政府对可再生能源的支持政策不断加大，鼓励风力发电的发展，进一步推动了风电变流器市场的增长。
2.环境压力：全球环境问题日益突出，减少碳排放已成为各国共同追求的目标。
风力发电作为清洁能源之一，受到了广泛关注，从而推动了风电变流器市场的需求增长。
3.技术进步：风力发电技术不断创新，风电变流器作为核心装置也不断提升性能，增加了市场需求。
市场挑战尽管风电变流器市场前景广阔，但仍面临一些挑战。
1.价格压力：市场竞争激烈，大企业通过规模效益和供应链优势降低产品价格，给中小型企业带来了价格压力。
风电变流器的逆变模式优化与控制
风电变流器的逆变模式优化与控制摘要：风电是目前发展迅速的清洁能源之一，而风电变流器是将风能转换为电能的关键设备。
逆变模式是风电变流器运行的一种常见模式，其优化与控制对于提高风电系统的效率和可靠性具有重要意义。
本文针对风电变流器的逆变模式进行优化与控制的研究，旨在提出一种有效的方法，使风电系统能够更好地应对各种工况和变化环境，最大限度地发挥其性能。
1. 引言风能作为一种清洁、可再生的能源，近年来得到了越来越广泛的应用。
风电作为风能的主要利用形式，受到了政府和社会的高度重视。
风电系统由风力发电机和风电变流器组成，其中风电变流器是将风能转换为电能的重要设备。
在风电系统运行过程中，风电变流器的逆变模式起到了关键作用。
逆变模式的优化与控制对于提高风电系统的转换效率、降低能量损失和提高系统可靠性都具有重要意义。
2. 风电变流器的逆变模式优化风电变流器的逆变模式是指根据输入的直流电压和电流信号，通过变换器将其转换为交流电压和电流信号输出到电网中。
逆变模式的优化可以通过以下几个方面实现。
2.1 变换器拓扑结构的选择风电变流器的逆变模式可以采用不同的拓扑结构，常见的有单相桥式逆变器、三相桥式逆变器等。
不同拓扑结构的选择会直接影响逆变模式的效率和控制性能。
因此，在设计风电变流器时，需要根据实际应用需求选择合适的拓扑结构。
2.2 逆变器参数的优化逆变器的参数设置也是逆变模式优化的重要部分，其中包括谐振电感、电容、开关频率等。
通过合理设置这些参数，可以降低逆变器的损耗，提高转换效率。
此外，还可以通过改变开关频率来抑制谐振干扰，提高系统的可靠性。
2.3 增加滤波器的设计在风电系统中，逆变模式产生的交流信号中往往存在一定的谐波成分。
这些谐波会对电网和其他设备产生干扰，降低系统的运行效率和可靠性。
因此，设计合适的滤波器来抑制谐波干扰是优化逆变模式的重要手段。
3. 风电变流器的逆变模式控制风电变流器的逆变模式控制是保证系统运行稳定性和输出电压质量的关键。
风电变流器在电能质量改善中的应用
风电变流器在电能质量改善中的应用随着清洁能源的不断发展和应用，风能作为一种广泛可利用的可再生能源得到了越来越多的关注。
风电发电是目前最为常见和成熟的利用风能的方式之一。
然而，风电系统的工作严重受制于风速和气象条件，并且风电发电过程中存在诸多电能质量问题。
针对这些问题，风电变流器作为风电系统中的关键装置，发挥着重要的作用，能够有效改善风电发电中的电能质量。
风电变流器是将风力发电机产生的交流电能转换为直流电能，并将其通过变流器转换为所需的电能质量以供电网使用。
风电变流器不仅可以实现风机与电网之间的能量转换，还能控制风机的输出功率，以保证电力系统的稳定运行。
以下将深入探讨风电变流器在电能质量改善方面的应用。
首先，风电变流器能够有效限制输出电流的谐波含量，降低对电网的污染。
风力发电机产生的电能往往伴随着较高的谐波含量，如果直接注入电网将会对电网和其他电气设备造成干扰，甚至导致设备故障。
通过变流器对风电发电过程进行控制，可以有效抑制谐波，将风电系统产生的谐波降至合理范围，减少对电网的污染，提高电网的电能质量。
其次，风电变流器能够提供无功功率补偿功能，改善电网的功率因数。
风电发电过程中，由于风力发电机的特性，其输出功率会受到气象条件的影响，表现为功率波动较大。
直接将这种波动的电能注入电网，会导致电网的功率因数下降，甚至对电网的稳定运行造成冲击。
通过风电变流器的控制策略，可以实现无功功率补偿，调整风电系统的功率波动，提高电网的功率因数，确保电网稳定运行。
另外，风电变流器还能够实现电能质量监测功能，及时发现和报警电能质量问题。
风电变流器作为风电系统的核心设备，具备丰富的数据采集和处理能力。
通过监测电网的电压波形、电流波形以及电能质量参数，风电变流器能够对电网的实时状况进行监测和分析，及时发现电能质量问题，并发送报警信号。
这样可以通过对问题的及时处理，避免电能质量问题进一步扩大，保证风电系统和电网的安全运行。
此外，风电变流器还可以实现对电网的有源滤波功能，进一步提高电能质量。
风力发电机组变流器故障事故预想
风力发电机组变流器故障事故预想随着可再生能源的发展，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式得到了广泛应用。
风力发电机组中的变流器是将风能转化为电能的关键设备之一。
然而，由于使用环境复杂和设备本身的运行特点，风力发电机组变流器故障事故时有发生。
一、故障原因分析1. 过电压故障：风力发电机组在运行过程中，受到风速、风向等自然因素的影响，可能会引起变流器输出电压超过额定值，导致过电压故障的发生。
2. 过电流故障：风力发电机组在运行过程中，如果遭遇到风速突变、阵风等恶劣气候条件，可能会导致变流器输出电流超过额定值，引起过电流故障。
3. 温度故障：由于风力发电机组运行环境恶劣，如高温、低温等极端气候条件，变流器内部温度可能会过高或过低，从而引发温度故障。
4. 故障设备老化：风力发电机组中的变流器设备长时间运行后，可能会出现元器件老化、接触不良等问题，导致故障事故的发生。
二、故障可能影响1. 停机损失：风力发电机组变流器故障会导致整个风电场停机，造成停机损失，影响电力供应稳定性。
2. 维修成本增加：变流器故障需要进行设备维修或更换，增加了维修成本。
3. 发电量损失：风力发电机组变流器故障会导致发电量下降，影响风电场的经济效益。
4. 安全风险：变流器故障可能引发火灾、电击等安全事故，对工作人员和设备造成威胁。
三、故障预防与处理1. 设备选型：选择可靠性高、适应环境恶劣的变流器设备，提高设备的抗干扰能力和稳定性。
2. 定期检查：定期对风力发电机组的变流器进行检查和维护，及时发现并处理潜在故障隐患。
3. 温度控制：对变流器设备进行温度监测和控制，避免温度过高或过低引发故障。
4. 过电压、过电流保护：在风力发电机组中设置过电压、过电流保护装置，及时切断电路，保护变流器设备。
5. 故障处理：一旦发生变流器故障，应及时通知维修人员，由专业人员进行检修和维修。
四、事故应急预案为了应对风力发电机组变流器故障事故，风电场应制定相应的应急预案，包括以下内容：1. 事故报警：设立报警系统，一旦发生变流器故障，及时报警通知工作人员。
直驱风电变流器的工作原理及作用
直驱风电变流器是将风机转子直接驱动发电机时所使用的电力转换设备。
它的主要作用是将由直流发电机输出的电能，通过转换成交流电，再通过升压、电网同步等控制处理，最终将可用风能输入到电网中。
以下是直驱风电变流器的工作原理及作用：
1. 工作原理：直流电源输入变流器，通过控制系统分别控制功率器件的开关状况，将输入的直流电源转换成交流电源输出给电网。
具体的转换方式通常有多种，其中一种常用的方式是采用三相桥式单元，将输入的直流电源通过H 桥模块转换成交流电源。
2. 直驱风机的工作方式：直驱风电变流器一般用于直驱风机的发电模式，即将风机的转子直接驱动发电机，消除了传统齿轮传动过程中的损失和振动，提高了风电发电的效率和稳定性。
3. 控制系统：直驱风电变流器的控制系统通常包括电源模块、驱动模块、信号调节模块和保护控制模块等。
控制系统需要精确地控制电压、电流和频率等参数，以保证变流器的稳定性和运行正常。
4. 作用：直驱风电变流器的作用是将风机出力的直流电转换成交流电，并连接到电网。
其中，升压、电网同步及逆变等控制处理是直驱风电变流器的核心所在。
具体地，升压处理将输出交流电压提高到适合电网连接的电压，电网同步处理保证输出电力与电网相同相位，逆变处理则是将输出交流电变成电网要求的正弦波形式。
需要注意的是，直驱风电变流器的设计和工作原理与其他类型的风电变流器有所区别。
在实际应用中，需要根据具体的风机特性和电网情况，选择合适的变流器类型及具体参数进行设计和调试，以保证其正常运行和高效输出适合电网的电能。
风电变流器的应用和技术发展研究
风电变流器的应用和技术发展研究摘要：随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出，可再生能源的利用成为重要的发展方向。
风能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的潜力和优势，因此风电发电成为了重要的能源开发领域。
风电变流器作为风力发电系统的核心部件，对风能的高效利用和电网的稳定运行起着至关重要的作用。
基于此，本文将对风电变流器的应用和技术发展进行简单探讨，以期为风力发电技术的进一步发展提供帮助。
关键词：风电变流器；应用；技术发展1.风电变流器的基本原理和分类1.1基本原理风电变流器的基本原理是通过电子器件对电流进行控制和调节，实现电能的转换和传输。
其主要原理包括：（1）电流整流：将风轮发电机产生的交流电转换为直流电。
通过整流桥电路，将交流电转换为直流电，并通过滤波电路消除电流中的脉动。
（2）电流逆变：将直流电转换为交流电。
通过逆变器将直流电转换为交流电，并通过PWM（脉宽调制）技术控制输出电压的幅值和频率，以满足电网的要求。
（3）控制系统：通过控制系统对变流器进行控制和调节，实现对输出电流、电压和频率的精确控制。
1.2分类根据不同的工作原理和结构特点，风电变流器可以分为以下几类：（1）逆变器：逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，主要有PWM逆变器和谐波消除逆变器两种类型。
PWM逆变器通过控制开关管的导通和截止，实现对输出电压的调节；谐波消除逆变器通过谐波滤波器消除逆变器输出电压中的谐波成分，提高电能质量。
（2）整流器：整流器是将交流电转换为直流电的设备，主要有可控硅整流器和IGBT整流器两种类型。
可控硅整流器通过控制可控硅的导通和截止，实现对输出电流的调节；IGBT整流器通过控制IGBT的导通和截止，实现对输出电流的调节。
（3）混合型变流器：混合型变流器是整流器和逆变器的组合，既可以将交流电转换为直流电，也可以将直流电转换为交流电。
它具有结构简单、体积小、效率高等优点，适用于小型风力发电系统。
1.风电变流器的应用2.1风电场中的变流器应用首先，风电变流器能够实现风力发电机与电网之间的有效连接。
风电变流器常见故障原因及解决策略
风电变流器常见故障原因及解决策略风电变流器是风力发电系统中的关键设备之一，其负责将风能转化为电能并输送到电网中。
然而，由于长期运行、环境变化、设备老化等原因，风电变流器也会发生一些常见故障，需要及时排除。
本文将介绍风电变流器常见故障原因及解决策略。
一、过电压故障
过电压故障是指风电变流器输入端或输出端电压超过了设定值，导致设备保护动作。
过电压故障的原因可能包括：电网故障、风力发电机运行不正常、电容器老化等。
解决过电压故障的策略包括：加强对电网的监控、更换故障的电容器等。
二、过流故障
过流故障是指风电变流器输出端电流超过了设定值，导致设备保护动作。
过流故障的原因可能包括：电网故障、风力发电机运行不正常、电路故障等。
解决过流故障的策略包括：加强对电网和风力发电机的监控、检查和修复电路故障等。
三、温度故障
温度故障是指风电变流器温度过高或过低，导致设备保护动作。
温度故障的原因可能包括：环境温度变化、散热不良等。
解决温度故障的策略包括：加强对风电变流器的散热设计、检查和清理散热器等。
四、通讯故障
通讯故障是指风电变流器与其他设备之间通讯异常，导致设备
保护动作。
通讯故障的原因可能包括：通讯线路故障、通讯协议不兼容等。
解决通讯故障的策略包括：检查和修复通讯线路、升级通讯协议等。
总之，风电变流器的故障排查需要综合考虑设备本身及其周围环境的因素，及时采取针对性的解决策略，以确保风电发电系统的正常运行和稳定发电。
新型风电变流器的设计与研发
新型风电变流器的设计与研发引言：近年来，随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加，风能作为一种清洁、可再生的能源形式得到了广泛应用。
而风电变流器作为风力发电系统中的重要组成部分，在能量转换和电网连接方面发挥着关键作用。
为了提高风电发电系统的效率和可靠性，设计和研发新型风电变流器是当前工程界的一个重要课题。
一、背景介绍：风电变流器是将风力发电机输出的交流电转换为适合接入电网的交流电的装置。
传统的风电变流器存在一些问题，如体积庞大、重量沉重、效率低下等。
因此，为了解决这些问题，设计和研发新型风电变流器成为了一个迫切的需求。
二、设计原理和要求：1. 高效率和高可靠性：新型风电变流器应该具有更高的转换效率，以最大程度地减少能量的损失。
同时，它应具备高可靠性，能够在不同的环境条件下稳定运行。
2. 小巧轻便：新型风电变流器应该采用轻量化设计，以降低其自身重量和体积，方便运输和安装。
3. 先进的控制技术：新型风电变流器应能够对风力发电机的输出电流进行精确控制，以便适应不同的风速和气象条件。
同时，它应该有良好的响应速度和动态性能，以确保稳定的电网连接。
4. 低成本：新型风电变流器的设计应尽可能降低成本，以提高投资回报率，并促进风力发电的普及和推广。
三、设计与研发的关键技术：1. 功率半导体器件：选择高效、可靠的功率半导体器件，如IGBT（绝缘栅双极晶体管）或SiC（碳化硅）器件，以提高转换效率和工作稳定性。
2. 智能控制算法：采用先进的数字信号处理技术和智能控制算法，实现对变流器的精确控制和最优工作状态的选择。
3. 散热技术：设计合理的散热系统，有效降低变流器的工作温度，提高可靠性和寿命。
4. 组件集成与模块化设计：采用组件集成和模块化设计的思路，简化变流器的结构和连接方式，以降低成本和提高制造效率。
四、设计与研发过程：1. 需求分析：根据风电变流器的应用场景和性能要求，明确设计目标和功能需求。
2. 方案设计：结合现有技术和研究进展，制定创新设计方案和技术路线。
风电变流器
技术特征
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，减少发电机损耗，提高运行效率，提升风能利用率。
风电变流器具有以下一些特点： 优异的控制性能 完备的保护功能 良好的电适应能力 具备高可靠性，适应高低温、高海拔等恶劣地区运行 模块化设计，组合式结构，安装维护便捷
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，电侧变流器实现电电压定向矢量控制策 略；系统具有输入输出功率因数可调、自动软并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，是双馈异步风力发电机组的一个代表方向。
我国风电装机容量的快速增长为我国风电变流器产业的发展提供了强大动力。2009年，我国风电变流器的市 场容量为60亿元。其中，直驱风机对于全功率变频器的需求为2202MW，市场容量为14亿元;双馈装机新增容量对 双馈变流器的市场需求为MW，市场容量为46亿元。2010年，直驱风机对于全功率变流器的需求量在3230MW左右， 市场容量约为19亿元;双馈风机对于双馈变流器的需求量在9770MW左右，市场容量约为35亿元。2010年，我国风 电变流器市场总容量约为55亿元。
风电变流器
励磁装置
01 发展
03 基本原理 05 技术特征
目录
02 功能 04 系统构成
双馈型风力发电变流器及其控制
双馈型风力发电变流器及其控制随着环保意识的日益增强和可再生能源的广泛应用，风力发电技术得到了快速发展。
双馈型风力发电变流器作为风力发电系统中的关键设备之一，在提高风能利用率和电能质量方面具有重要作用。
本文将介绍双馈型风力发电变流器的工作原理、特点优势及其控制方式。
双馈型风力发电变流器是一种交直流变换设备，可将风力发电机发出的交流电转换为直流电，再供给电力系统使用。
其工作原理是采用双馈（交流和直流）线路，通过电力电子器件（如IGBT、SGCT等）的开关动作，控制交流和直流电流的双向流动，实现能量的交直流转换。
高效性：双馈型风力发电变流器具有较高的能量转换效率，可实现风能的最大化利用。
灵活性：双馈型风力发电变流器可通过控制开关器件的占空比，调节输出电流的幅值、频率和相位，满足不同风速和负荷条件下的运行需求。
稳定性：双馈型风力发电变流器可有效平抑风速波动带来的影响，提高电力系统的稳定性。
维护性：双馈型风力发电变流器采用模块化设计，便于维护和检修，降低了运维成本。
矢量控制：通过控制交流侧电流的幅值和相位，实现有功功率和无功功率的解耦控制，提高电力系统的稳定性。
直接功率控制：采用瞬时功率采样，通过控制逆变侧电流的幅值和相位，直接控制有功功率和无功功率，具有快速的动态响应。
神经网络控制：利用神经网络技术，建立风力发电变流器数学模型，实现自适应控制和优化运行。
模糊控制：基于模糊逻辑理论，通过模糊控制器对变流器进行非线性控制，具有良好的鲁棒性和适应性。
双馈型风力发电变流器作为风力发电系统的关键设备之一，具有高效、灵活、稳定和维护简便等特点及优势。
其控制方式多种多样，包括矢量控制、直接功率控制、神经网络控制和模糊控制等，可根据实际应用场景选择合适的控制方式以实现最优运行。
随着风电技术的不断发展，双馈型风力发电变流器在未来将发挥更加重要的作用，为可再生能源的广泛应用和绿色能源转型提供强有力的支持。
随着环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到人们的。
风能变流器、充电桩、PA8000行业应用
一、谐波测量：计算高频IEC谐波分量根据IEC61400-21-2013：并网风力涡轮机的功率质量特性标准要求：在IEC61400-4-7的谐波算法的前提下，计算以下三项数据：•前50次谐波电流各次分量，并以前50次谐波总和计算Ithd•2kHz以下的各次间谐波电流分量•2kHz -9kHz（180次谐波）的电流谐波分量PA系列功率分析仪在满足IEC61400-4-7谐波算法的情况下，可计算256次谐波电流分量，是业界唯一符合此标准的功率分析仪。
二、低电压穿越测试1.低电压穿越（LVRT）功能在风力发电机并网点电压跌落的时候，要求风机在一定范围内能够保持并网运行，并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。
2.标准解读：GB/T 20320风力发电机组-电能质量测量和评估方法根据标准要求，在电网电压发生跌落时，计算风电机组输出有功功率、无功功率、有功电流、无功电流，与对应的电压曲线作比对，以评判发电机组的低电压穿越功能是否完善。
PA系列功率分析仪的录波功能可记录电压跌落过程中的电压、电流波形，根据GB/T 20320标准进行数据分析。
一、交流充电桩交流充电桩体积较小（如下左图），只提供电力输出，需连接车载充电机为电动汽车充电。
由于电动汽车车载充电机的功率一般都比较小，所以交流充电桩无法实现快速充电。
交流充电桩只起到人机交互、计费的作用，电量计量模块使用电能校准表进行校准，一般不需要用到功率分析仪。
二、直流充电桩直流充电桩体（如下右图），可直接为电动汽车的电池充电，输出的电压和电流可调范围大，因此可以实现电动汽车快速充电，一般采用三相四线制或三相三线制供电。
使用功率分析仪对充电桩的输入、输出功率、整体效率、输入测谐波进行测量，输入侧直接连到电网，测试主要依据公用电网电能质量相关标准。
三、车载充电机（OBC）指固定安装在电动汽车上的充电机，为电动汽车动力电池充电，充电机依据电池管理系统（BMS）提供的数据，能动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。
风电变流器的控制策略分析与改进
风电变流器的控制策略分析与改进概述：随着可再生能源的日益重要，风能作为一种清洁可再生能源得到了广泛的应用和发展。
风电变流器作为风能发电系统中的核心组件，起着将风能转换为电能的重要作用。
控制策略对风电变流器的性能和效率具有重要影响。
本文将对风电变流器的控制策略进行分析，并提出一些改进策略。
一、传统控制策略分析传统的风电变流器控制策略主要有基于电流切换和基于电压切换的两类。
1. 基于电流切换的控制策略基于电流切换的控制策略主要包括滞环控制、触发控制和互补触发控制等。
这些策略通过改变电流切换时机和方式来实现对风电变流器的控制。
滞环控制通过调节滞环宽度来控制电流切换时机，简单易实现，但在光照条件变化大、风电变流器输出功率低于额定功率时效果较差。
触发控制通过改变触发脉冲的相位和宽度来控制电流切换时机，相对滞环控制，触发控制方法具有更好的适应性。
互补触发控制是目前广泛采用的一种控制策略，通过两个单独的触发电路来控制两组IGBT开关管，实现风电变流器的电流控制。
2. 基于电压切换的控制策略基于电压切换的控制策略主要包括谐振控制、PWM控制和模型预测控制等。
谐振控制是一种基于电压切换的控制策略，通过调节谐振电感和电容的参数来控制电流切换时机。
PWM控制是基于脉宽调制的控制方法，将输入电压分解成多个脉冲，通过改变脉冲的宽度和频率来控制输出电流。
模型预测控制是一种先进的控制策略，通过建立风电变流器的模型，预测未来一段时间内的输出电压与电流，并通过优化算法进行控制。
二、改进策略分析传统的控制策略在一定程度上满足了风电变流器的控制需求，但仍存在一些问题，比如控制精度不高、响应速度慢等。
因此，我们可以从以下几个方面进行改进。
1. 控制算法的优化传统的控制策略大多采用经验模型和PID控制算法，这些算法的控制性能有限。
因此，可以考虑使用进化算法和模糊控制等先进的控制算法进行优化，以提高风电变流器的控制精度和效率。
2. 多级变流器的应用传统的风电变流器多采用单级变流器结构，其输出电流存在波动和谐波等问题。
风电变流器工作原理
风电变流器工作原理
1风电变流器概述
风电变流器是将风力发电机产生的交流电信号转换为具有稳定电压、频率和波形的直流电信号输出，在实际风力发电系统中扮演着非常关键的角色。
2风电变流器的组成和工作原理
风电变流器通常由整流器、滤波器和逆变器三部分组成。
整流器将风力发电机产生的交流电转换为直流电，同时进行恒流限制，滤波器主要用来过滤掉直流电中的高谐波和噪声信号，以避免对电网的干扰。
逆变器将经过整流和滤波的直流电信号再次转换为交流电信号，使其具有符合电网要求的电压、频率和波形。
风电变流器的工作原理是：在风力发电机工作的过程中，交流电信号首先经过整流器，被转换为直流电。
经过滤波器过滤后的直流电信号进入逆变器，再次被转化为符合电网标准的交流电信号，最后被输送到电网中。
3风能发电的特点和应用
风能发电是一种非常环保、可持续的能源形式，具有资源分布广泛、环境污染少、成本低廉等优势。
在全球范围内，越来越多的国家开始大力发展风能发电产业，以应对不断增长的能源需求和环境保护的需求。
风能发电在实际应用中需要与电网进行协同，将产生的电能输送到电网中。
因此，风电变流器在风能发电领域中占据着非常关键的地位，其稳定、高效的转换能力，为风能发电的实现提供了可靠保障。
4风电变流器的发展趋势
随着科技的不断发展和创新，风电变流器的技术也在不断进步。
当前，风电变流器的主要发展趋势包括提高转换效率、减少噪声和谐波、增加可靠性和智能化等方面。
未来，风能发电将成为能源领域的一个重要组成部分，而风电变流器作为其核心装置，也将继续发挥其不可替代的作用，为全球能源领域发展做出贡献。
风电变流器
风电变流器摘要：随着智能电网概念的普及，各国开始注重新能源的利用。
风能，作为一种清洁的可再生能源，已开始得到大量利用。
但是风能的不稳定性，非连续性也是风能利用的一大难题，风力发电要更好地将风电接网利用，必须在风机上有技术性的突破，变流器是风力发电的一大重要技术，随着风电规模的不断扩大，风电变流器也随之不断推陈出新。
本文以双馈型和直驱型变流器为例浅析了风电变流器的技术问题。
关键词：智能电网风力发电双馈型变流器直流型变流器1.智能电网随着全球资源的逐渐稀缺、环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断深入以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,电力行业正面临着前所未有的挑战和机遇,建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统已经成为全球电力行业的共同目标。
在主张低碳经济与可再生能源的浪潮中，风能、太阳能、生物能等将是今后能源来源的重要途径，欧美许多发达国家的电网企业正积极推进技术革新和管理转变,普遍将智能电网作为未来电网的发展目标之一。
美国智能电网关注网络基础架构的升级更新，同时最大限度的利用信息技术，实现机器智能对人工的替代。
欧洲智能电网关注可再生能源的分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变。
中国智能电网关注对电力生产和管理信息的数字化获取和整合，促进系统安全可靠性、企业效益和服务水平的持续提高。
值得注意的是我国电网公司在积极开展“数字化电网、信息化企业”建设的同时,也在密切关注全球电力行业发展的这一新动向。
智能电网，是以实现地球可持续发展为总目标，维护能源的优化利用和降低碳排放量，从而达到生态平衡和环境稳定。
2.风能及风力发电在自然界中，风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源。
随着全球气候变暖和能源危机，各国都在加紧对风力的开发和利用，尽量减少二氧化碳等温室气体的排放，保护我们赖以生存的地球。
在自然界的能源中，风能是极其丰富的。
据粗略估计，近期可以利用的风能总功率约为106～107兆瓦，这个数值比全世界可以利用的水力资源大10倍。
风电变流器产品介绍
风电变流器产品介绍一、概述风电变流器是一种将风能转换为电能的设备，它将风电机组产生的交流电能转换为适应电网要求的交流电能。
风电变流器在风电系统中具有重要的地位和作用，它不仅可以调节风能发电机的转速，使其在最佳转速范围内工作，还可以提高风能转换效率并实现对电网的并网。
二、工作原理风电变流器主要由整流单元、逆变单元和控制单元组成。
整流单元将风能发电机产生的交流电信号转换为直流电信号，而逆变单元则将这个直流电信号再转换为适应电网要求的交流电信号。
控制单元对整个变流系统进行监视和控制，以确保变流器的可靠性和稳定性。
三、产品特点1.高效率：风电变流器具有高效率的特点，可将风能转换为电能的损耗降低到最低。
通过先进的功率电子器件和优化设计的拓扑结构，可以将损耗降至最小，提高系统的整体效率。
2.大功率密度：风电变流器具有较高的功率密度，可以实现在更小的体积内输出更大的功率。
这对于风电场有限的场地资源来说尤为重要，可以提高整个风电系统的发电效率。
3.高可靠性：风电变流器具有高可靠性的特点，采用了多种保护措施和故障诊断技术，可以有效保护设备的安全运行。
同时，严格的生产工艺和质量控制体系也能够保证产品的稳定性和可靠性。
4.广泛适应性：风电变流器可以适应不同类型的风能发电机并具有较强的适应能力。
无论是永磁同步发电机、感应发电机还是异步发电机，风电变流器都能够进行有效的控制和调节，提高发电系统的性能并实现对电网的并网。
5.高性价比：风电变流器具有较高的性价比，可以在满足性能需求的前提下，以较低的成本实现风能转换。
同时，长期稳定的运行和较低的维护成本也能够降低系统的运营成本。
四、应用领域五、市场前景随着对可再生能源的需求不断增加，风电的发展前景越来越被看好。
而作为风电系统中的关键设备，风电变流器的市场也将迎来新的机遇。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，风电变流器将更加普及和广泛应用。
六、结语风电变流器作为风电系统中的核心设备，具有高效率、大功率密度、高可靠性、广泛适应性和高性价比等优点，将为风能转换和电网并网提供可靠的保障。
风电变流器在可再生能源转换中的应用与发展趋势
风电变流器在可再生能源转换中的应用与发展趋势风电变流器是风力发电系统中至关重要的组件，它承担着将风能转换为电能的关键角色。
随着全球对可再生能源的需求不断增加，风电变流器的应用正日益普及。
本文将探讨风电变流器在可再生能源转换中的应用和发展趋势。
首先，我们来了解一下风电变流器的基本原理和作用。
风电变流器主要通过将风轮转动的机械能转换为电能，并将其输出到电网中。
在风力机旋转时，变流器能够控制电能的频率和相位，以实现与电网的稳定连接。
此外，风电变流器还能够通过各种控制策略，如最大功率点跟踪和无功补偿，优化风力机的性能和电网的稳定性。
在可再生能源转换中，风电变流器的应用范围非常广泛。
首先，它可以实现风力发电站和电网之间的双向能量流。
当风力机产生的电能超过电网需求时，变流器能够将多余的电能注入电网，实现能量的回馈。
而当电网需要额外的电能时，变流器则能够从电网中吸收电能，保证电网的稳定运行。
这种双向能量流的灵活性使得风力发电系统能够更好地适应电网的需求变化。
其次，在小型分布式风力发电系统中，风电变流器的作用更为重要。
分布式风力发电系统通常由多个小型风力机组成，其中每个风力机都配备有独立的变流器。
这种分布式的结构使得整体系统具有较高的可靠性和可伸缩性。
风电变流器能够实现对各个风力机的独立控制，并将它们的电能输出到电网中。
这种模块化的布局非常有利于扩展和维护，同时也提高了整个系统的效率和稳定性。
随着技术的发展，风电变流器也在不断创新和进化，以应对可再生能源转换的新需求。
首先，变流器的功率密度不断提高。
随着电子元器件的进步和设计的优化，风电变流器的体积不断减小，功率密度不断提高。
这使得风力发电系统可以更加紧凑和高效。
其次，变流器的可靠性和可控性也得到了改善。
通过采用先进的控制算法和故障检测技术，风电变流器能够在故障发生时及时进行诊断和处理，从而提高系统的可靠性。
此外，变流器的响应速度和稳定性也得到了显著提升，使得风力发电系统对电网的要求更加灵活和严格。
风机变流器的作用和工作原理
风机变流器的作用和工作原理哎呀，说起风机变流器啊，这玩意儿可真是个神奇的小东西。
你知道吗，它就像是风力发电机的大脑，让那些大家伙能更聪明地工作。
想象一下，你站在一片风车田里，看着那些巨大的风车在风中旋转。
它们看起来就像是在悠闲地跳舞，但其实它们在干一件很严肃的事情——发电。
但是，风是任性的，它一会儿大，一会儿小，这可让风车有点头疼。
风大的时候，风车转得飞快，风小的时候，它们又慢得像蜗牛。
这就需要我们的风机变流器出场了。
风机变流器，听起来挺高大上的，其实就是个调节器。
它的工作就是让风车的转速保持在一个合适的范围内，这样发电机就能稳定地发电，不会因为风速的波动而影响效率。
比如说，你正在骑自行车，突然一阵大风刮来，你可能会不自觉地加速，但这样可能会让你失去控制。
风机变流器就像是你的刹车，它能让你在风大的时候减速，保持稳定。
具体来说，风机变流器是怎么工作的呢？首先，它会检测风速，然后根据风速来调整风车的转速。
如果风速太快，它就会让风车慢下来，这样发电机就不会因为转速过快而过载。
反过来，如果风速太慢，它就会让风车加速，尽量多发电。
我记得有一次，我去了一个风力发电站参观。
那天风挺大的，我看着那些风车在风中快速旋转，但发电机的输出却很稳定。
我好奇地问工程师，他们是怎么做到的。
工程师告诉我，这全靠风机变流器。
他说，风机变流器就像是风车的“智能管家”，它会根据风速的变化，实时调整风车的转速，保证发电机的输出稳定。
而且，风机变流器还能提高风能的利用率。
因为风速不是恒定的，有时候风速可能刚好在风车效率最高的点，有时候又可能不在。
风机变流器通过调整风车的转速，可以让风车尽可能多地在效率最高的时候工作。
所以，你看，风机变流器虽然不起眼，但它的作用可大了。
它就像是风车的幕后英雄，默默地工作，确保风力发电的稳定和高效。
最后，回到我们的风车田，那些风车还在风中旋转，但它们的背后，是风机变流器在默默守护着它们的稳定和效率。
下次你看到风车，不妨想想，它们背后的小英雄——风机变流器。
风力发电机组变流器工作流程
风力发电机组变流器工作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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我司研制的具有完全自主知识产权的WindPlus+系列风能变流器通过多家权 威机构的认证测试。2010年11月，WindPlus+系列全功率风能变流器顺利通 过国际权威检测机构——Intertek的测试，成为国内首个通过欧盟CE认证的风 能变流器产品，取得了进军欧洲、乃至全球市场的通行证。我司风能变流器 通过了电科院、GL的低电压认证测试，其低电压穿越性能得到了权威机构的 认可。
友好的人机界面
可靠的运行能力 采用光纤隔离技术，具有极强的抗干扰能力 经过严格的测试环节 有效对抗高低温，潮湿及盐雾环境 适应严酷的风场运行
9
WG850KFP
全 功 率 风 能 变 流 器
性能特点
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 额定功率时能量转换效率>97% 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 可选配励磁电源，适用于多种发电机组 丰富的对外接口，多种通讯方案 长期风场运行考验，适应严酷的工作环境 德国新一代智能功率模块，高可靠性，寿命长 具备LVRT功能，满足国标及E.ON2006相关规定 高功率密度
通讯总线 标准通讯方式
CANopen
可选通讯方式
Modbus TCP/IP, DeviceNet, Profibus-DP, EtherNET
机械参数 尺寸(宽×高×深)
2620mm×2080mm×600mm
LVRT撬棒电阻外置， 尺寸(宽×高×深)(mm)
800×240×464mm
重量
3300kg
产品一览
系列风能变流器
850kW
1500kW
2000kW
2500kW
3000kW
全功率风能变流器
WG850KFP
WG1500KFP
WG2000KFP
WG2500KFP
WG3000KFP
双馈风能变流器
WG1500KDF
WG2000KDF
WG2500KDF
WG3000KDF
系列风能变流器
风能变流器国家标准主持制定单位 “十一五”国家科技支撑计划重大项目“大功率直 驱式风电机组控制系统及变流器的研制”承担者 “十一五”国家科技支撑计划重大项目“双馈式风 电机组大功率双向变流器及控制技术开发”承担者 首个取得CE证书的国内变流器厂家 通过电科院、GL低电压穿越测试 国内当前高海拔风场变流器应用厂家
逆变器额定电压
3AC 0~690V+10% -20%
逆变器容量
960kVA
逆变器额定电流
800A
逆变器最大电流
900A
直流参数 直流侧额定电压
1050Vdc
最大可连续操作直流电压 1150Vdc
系统性能参数 效率
>97%（额定功率）
转矩上升时间
<15ms
噪声
<82dB
跳闸保护温度
>85℃（散热器温度）
2006年1月20日，由阳光电源股份有限公司承担的安徽省“十五”科技攻 关项目---大型风机变流器（变频器）通过专家的鉴定和验收，成为国内首 家成功研制大功率风机变流器的厂商。同时，公司还承担了“十一五”国家 科技支撑计划重大项目“大功率直驱式风电机组控制系统及变流器的研制” 和“双馈式风电机组大功率双向变流器及控制技术开发”两个项目，所研制 的变流器产品已在多个风场成功并网发电。
灵活的对外接口方案 现场总线适配器能将变流器无缝接入多种风电机组，使变流器 作为一个从站，接受风场主控的命令与控制 可选择CANopen, Modbus, TCP/IP, Profibus-DP, DeviceNET, EtherNET以及硬接点通讯等总线通讯方案 现场调试可选用EtherNET或串口通讯方式
机侧变流器频率
0~100Hz
机侧变流器容量
1650kVA
机侧变流器额定电流
1350A
机侧变流器最大电流
1400A
输出电压du/dt变化率
<1000V/us
直流参数 直流侧额定电压
1070Vdc
最大可连续操作直流电压 1100Vdc
系统性能参数 效率
>97%（额定功率）
转矩上升时间
<15ms
噪声
＜82dB
ontents 目 录
风能变流器
全功率风能变流器 08~15
以WG2000KFP为例
WG850KFP
WG1500KFP
WG2000KFP
WG2500KFP WG3000KFP
双馈风能变流器 18~23
以WG1500KDF为例
WG1500KDF
WG2000KDF
WG2500KDF
WG3000KDF
相关附件 26~32
注：具体参数以实际变更为准。
13
技术参数（三）
型号
WG2000KFP
全 功
交流参数 电网参数
率
电网电压
3AC 690V±10%
风
电网频率
50Hz +3% -5%
能
网侧变流器参数
变
网侧变流器电压范围
3AC 690V±10％
流
网侧变流器频率范围
50Hz +3% -5%
全功率风力发电系统结构图：
()
8
CHOPPER
全功率风能变流器
全
功
率
风
能
变
流
型号说明：
器
示例：型号为WG2000KFP的2兆瓦全功率风力发电机组用风能变流器
WG 2000K FP
全功率风能变流器 适配风力发电机组额定功率为2000kW 阳光电源风能产品线产品
技术优势
先进的控制技术 双PWM控制，四象限运行，在低风速下保持较高的能量转换效率 自适应无速度传感器控制方法，精确检测发电机转速，实现磁场定向 复合矢量控制技术，快速实现MPPT控制，提高发电效率 自动软并网、软解列控制，对电网冲击小
产品先后成功应用于上海世博会、北京奥运鸟巢、敦煌20MW特许权光伏电 站、宁夏太阳山30MW光伏电站、京沪高铁上海虹桥站、湘电风能风电项目、北车 风电项目、内蒙古通辽风场、国家送电到乡工程、南疆铁路、青藏铁路等众多重大 光伏和风力发电项目。阳光电源在保持国内领先的同时，积极拓展国际市场。产品 现已通过TüV、CE、ETL、DK5940、AS4777、CEC、“金太阳”等多项国际权威认 证，并批量销往意大利、法国、比利时、德国、澳大利亚、加拿大、韩国等多个国家 和地区。
运行温度
-30~+50℃
存储温度
-40~+70℃
海拔
0～4000m，超过2000m，海拔每升高100米降容1%
湿度
<95%
冷却方式
强迫风冷
防护等级
控制柜：IP54 功率柜：IP23
保护功能
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
11
技术参数（一）
型号
WG850KFP
交流参数 电网参数
全
电网电压
3AC 690V+10% -20%
功
电网频率
50Hz +3% -5%
率
整流器参数
风
能
整流器输入电压范围
3AC 0~820V
变
整流器输入频率范围
0~66Hz
流
整流器容量
860kVA
器
整流器额定电流
720A
整流器最大电流
800A
逆变器参数
系列风能变流器产品是集电力电子、现代控制理论及新能源应用技术于 一体的电能变换装置。变流器以数字信号处理器（DSP）为控制核心，采用最大功 率寻优和基于非线性解耦控制的PWM可逆变流技术，实现风力发电机组安全、 高效并网发电。专门针对复杂电网进行最优化设计，适应严酷的风场环境和恶劣 的电网环境，拥有完全自主知识产权，可方便与市场主流机型配套。优化了风机 系统的应用，实现高效率并网发电，代表了当前的主流技术趋势。本系列变流器 分为两种：全功率风能变流器以及双馈风能变流器。 风力并网发电系统由风力发电机组、风能变流器、总控系统及配电系统等组成。 风力发电机组将风能转换为幅值与频率都变化的交流电，再通过风能变流器的控 制转化为恒频恒压，且与电网同相位的交流电馈入电网。
10
WG1500KFP/WG2000KFP/WG2500KFP
全
WG3000KFP
功 率
风
能
变
流
器
性能特点
双PWM控制技术，四象限运行，确保低风速下仍保持较高的能量转换效率 额定功率时能量转换效率>97% 具备LVRT功能, 满足国标及E.ON2006相关规定 独立温控单元，水冷加热控制逻辑，适应较宽温度范围 可选配励磁电源，适用于多种发电机组 丰富的对外接口，多种通讯方案 热流仿真设计、三维模块化设计，系统稳定、易于安装维护 电科院权威风场实地检测认证 长期风场运行考验，适应严酷的工作环境 德国新一代功率模块，高效率，高可靠性，寿命长 CE认证
风能变流器
2012~2013
关于阳光
阳光电源股份有限公司是一家专注于太阳能、风能等可再生能源电源产品研 发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企业，自1997年成立以来，始终以技术 创新作为企业发展的动力源。公司每年投入的研发经费不低于销售收入的10%， 建立了一支专业的研发队伍，具有可再生能源电源行业丰富的研发经验和领先的 自主创新能力。先后承担了近10项国家重大科技攻关项目，主持起草了多项国家 标准，取得了多项重要成果和专利。