讨论双馈变流器与全功率变流器
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讨论一下双馈变流器与全功率变流器的技术难度那个更大一些?
看了最近的广发证券海得控制的调研报告。里面有一段是这样描述的。于是产生这样的疑问,希望行内人士多发表自己的看法。
“对于双馈变流器来说,风速比较大的时候,30%能量由电机流向电网。当风速比较小的时候,30%的能量由电网流向电机,所以从控制的角度来看,由于双馈变流器需要一端控制电网,另外一端控制电机,所以双馈变流器比全功率变流器设计更加复杂,控制更难。。。。。。
所以说,一家公司如果已经拥有双馈变流器技术,那么他再开发全功率变流器就非常容易,反之则不是。”
另外,据我个人了解,目前国内进行风电变流器开发的单位也以全功率型居多,特别是新进入的企业,如荣信、江苏大全、上海科祺、江苏南自通华等。阳光电源好像也是全功率型的销售情况比较好。是不是从这方面可以推断双馈型变流器控制难度是不是要比全功率型的要大?为什么新进入的好多企业以全功率型作为突破口呢?是不是因为大家都看好直驱是未来风电机组的发展趋势?海得控制和深圳禾望做双馈型变流器比较成功,但其核心技术好像都是来自艾默生。国内有单独研究双馈变流器且应用比较成功的厂家吗?
不论是双馈变流器还是全功率变流器,所用功率器件几乎都是进口。
难点之一就是结构布局。
最大的难点在于软件设计和控制算法。
结构布局相对容易抄袭,而软件设计和控制算法抄袭难度很大。
全功率,基本上也就是用功率模块堆起来的,也可以说是用双馈的模块堆积起来的,你说哪个难度大?
模块并联当然有一定的难度,但这方面的难度让功率器件厂商给解决了一部分,因为功率器件厂商可以提供模组。国内的厂家也容易学习参考,因为这东西看得见,摸得着。
控制算法基本要靠猜测+验证了。我觉得国内开发变流器的难点还是在控制算法这块。这块花费的时间要长双馈和全功率变流器有许多相同的地方,也有许多不同的地方,情况如下:
1、都采用了PWM背靠背方案,两者拓扑、主要器件及配置方案基本相同,可以理解将双馈变流器的的接线由转子改到定子即可
2、控制策略方面,网侧和电机侧的策略基本相同,网侧控制电压恒定和1功率因素,机侧控制发电机力矩
3、不太相同的是并网策略和低电压穿越策略。很明显,由于电机与电网隔开,所以低电压穿越直驱要比双馈容易控制。
风力发电机全功率和双馈的区别在于发电机与变频器:
全功率变频风力发电机在发电机定子与电网间连接了一个与发电机功率相同的变频器,将发电机发出的电压、频率不同的电力,经过整流、逆变后变成与电网电压、频率相同的电力,输入电网。
双馈风力发电机是在发电机转子与电网间连接了一个变频器,通过改变转子中的励磁电流的频率,使得在定子上发出与电网电压、频率相同的电力,输入电网。两种风力发电机都可使风机实现变速运行以提高风力发电机捕捉风力的效率,双馈的优点是变频器的功率可以只的风机功率的三分之一,这样可以降低成本,但这也使使风机对电网的波动比较敏感,在电网电压波动时,比较容易跳闸脱网。全功率风力发电机一般采用永磁发电机(也可以是其它类型的,但目前多用的是永磁同步发电机),成本高一些,但这时发电机与电网全隔离,发电机受的冲击小,寿命长,故障率低,特别是对电网波动的敏感度小,可不增加任何设备实现低电压穿越功能,在电网故障时,可以发出无功,以维持电网电压,可以说是电网友好型风机,随着可控硅部件的成本降低,今后的风机发展应该是这个方向。
就是永磁发电机只能全功率变频逆变到电网,而双馈发电机是一部分发电机并网,一小部分逆变并网1需要更多请QQ-195436804
全功率就是变流器的容量和发电机的容量要一样大,双馈的因为只是控制发电机的转子发电量,所以容量只要发电机容量的1/3