变流器介绍1.pdf

功率曲线
风力机输出功率- 转速特性曲线,从图中可以看出,在某一固 定转速下,风速越大风力机输出功率越大, n 较小或太大时, 风力机输出功率都会降低. 实线为不同风速下风力机输出 最大功率的连线,也称为最佳功率负载线.控制风力机始终 跟踪其最大功率点,即工作在最佳功率负载线上就是闭环 风力发电系统所追求的控制目标.风力机只有在最佳叶尖 速比下运行（线速度比风速）,才能输出最大机械功率。
6. 霍尔电流传感器，基于霍尔效应，输出电压与流过一次 侧电流大小成正比,一次侧电流方向改变输出极性也改变， 所以可以测量交流电和直流电，对波形也没有特别的要 求；适用频率范围也较宽。直流和交流电流都可以测量， 普通电流互感器只能测量交流电流。普通电流互感器使 用时，二次侧不能开路，霍尔电流传感器可以开路，除 此外还有它的精度较高频率宽度较大，还有在整流出来 的电路含有纹波电路它也能较准确的测量出来。
变流器功率模块图
变流器变速恒频原理
当风速变化导致发电机转速变化时，变流器通过控制 转子的励磁电流频率来改变转子磁场的旋转频率，使发电 机的输出电压频率和电网保持一致，从而实现风力发电系 统的变速恒频发电。通过改变转子励磁电流的频率、幅值、 和相位可以实现发电机频率、有功、无功的调节，满足客 户对风力发电系统的不同需要。
印制板。当主电路带电时，单板Baidu Nhomakorabea能带有危险的电压。
安全永远是第一的，没有什么比生命更重要的
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风力利用率
风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样. 风并非"推"动风轮叶片,而是吹过叶片形成叶片正反面的压 差,这种压差会产生升力,令风轮旋转并不断横切风流 。
风力发电机的风轮并不能提取风的所有功率.理论上风电 机能够提取的最大功率,是风的功率的59.3%(贝兹理论）. 大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少，一般是 25%到40%左右。
些部件，必须在断开输入交流电源后五分钟并用万用表测 量接触处对接地点电压，确认变流器已放电完毕。
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安全注意事项（2）
小心烫伤,变流器机柜内的某些部件，如功率半导体的散热 器等，在断电后还需要一段时间后才能冷却下来。
在变流器或外部控制电路带电时，严禁操作控制电缆。 印制板上带有对静电十分敏感的元器件，请不要直接接触
当转速n开始变化的时候，调节f2，可以使f1保持不变，即可与 电网保持一直，实现风力发电机变速恒频控制。当n<n1时候， 风力发电机处于亚同步转速运行，取正号；当n>n1时候，风力 发电机处于超同步速度运行，取负号。当n=n1时候，f2=0变流 器向转子提供直流励磁，此时发电机是同步电机运行。
器件的作用
1. 网侧模块用于将输入的三相交流电整流为变流器直 流母线所需的直流电，或将转子侧模块输出的能量 回馈电网，在电网波动的情况下维持直流母线电压 的稳定，还有调节网侧的有功和无功。在软起主接 触器闭合的时候在网侧开始调制，调制的目的是使 主接触前后的波形保持一致避免产生一个很大的冲 击电流。
2. CLL 滤波器接在电网和网侧模块之间，用于吸收高 频分量，防止变流器的开关噪声污染电网。
低压穿越：低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量 比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除 会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低 电压穿越能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网 运行。
风电机组应该具有低电压穿越能力： a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并 网运行625ms的低电压穿越能力； b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的 90%时，风电场必须保持并网运行； c）风电场电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间 断并网运行。
在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁
双馈发电机定子绕组接电网，转子绕组有可调节频率的三相电 源励磁，一般采用交直交变流器供以低频电流。双馈发电机可 以在不同风速下运行，其转速可以随风速变化作相应调整，可 以工作在同步转速之下，也可以在同步转速之上，通过控制转 子的电流，保证定子并网输出的电压和频率不变，由此必须实 现对转子侧的励磁电流的幅值，频率，相位，相序的控制。 根据感应电机定子转子绕组电流产生的旋转磁场相对静止原理， 可以得到电机运行转速与定子，转子绕组电流频率关系数学表 达关系。 F1=pn/60+f2； F1=pn/60-f2
3. 转子侧模块连接在发电机转子上，通过调节转子励 磁电流实现系统的变速恒频发电以及发电机有功、 无功的调节。
4. L2 滤波器（du/dt 电抗器）可以有效降低输出电压 的变化率，改善转子承受的电应力，延长发电机转 子的绝缘寿命。
5. Crowbar 模块在电网电压骤降的情况下，对发电机 转子绕组进行短路，为转子电流提供旁路通道，抑 制转子侧过电流和直流母线过电压，实现对整个系 统的保护.
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风力发电系统简介 安全注意事项 变流器简介 安装与接线
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安全注意事项（1）
非专业人员不得安装和维护变流器。 在开始安装之前，发电机和变流器必须和电网隔离，并在
发电机转子上使用机械抱闸装臵。 在操作在将变流器的接线及电机接线断开之前，严禁进行
线间绝缘测试。 运行变流器之前，必须确保变流器已可靠接地。 禁止接触带电的变流器、发电机电缆和发电机。要接触这
首先三相690V的电进来，并联一个避雷器其中避雷器内含 一个压敏电阻在750的时候触发导通，再经过用户690V， 和辅助变压器400/230V辅助供电经过断路器，过软起电阻 给母线充电一般可以到达690*1.4=966V左右，但是在我们 的后台软件上充到850V左右，在软起回路断开，主接触器 闭合经过CLL的滤波电路，CLL是滤除高次的谐波，网侧 模块整流到母线是1050V,在经过转子侧的模块逆变经过L2 可以有效降低输出电压的变化率，改善转子承受的电应力， 延长发电机转子的绝缘寿命。转子速度达到1290rmp左右 并网,而且波形输出与电网的完全保持一致。