风电变流器

一、什么是风电变流器

风电变流器，是双馈风力发电机中，加在转子侧的励磁装置，其主要功能是在转子转速n变化时，通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等，使定子侧能向电网输入恒频电。

二、风电变流器的结构组成

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，在风电领域应用广泛，那么风电变流器的结构由哪些部分组成呢？

风电变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成，其零部件主要有定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、IGBT、PLC、JCE1000-AXS电流传感器、风机、有源Crowbar电路、控制器、监控界面等。

1、变流器主电路系统包括转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。

2、配电系统由并网接触器、主断路器、继电器、变压器等组成，自身集成有并网控制系统。

3、控制系统由高速数字信号处理器（DSP）、人机操作界面和可编程逻辑控制器（PLC）共同构成。

三、风电变流器工作原理是什么

风电变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术，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，并且可根据需要进行有功和无功的独立解耦控制，具体的工作原理是：

在直驱型风力发电系统中，全功率变流器是永磁同步发电机与电网之间的桥梁。永磁同步发电机发出的交流电是随着风的变化而变化的，不能直接接入电网。变流器的机侧对幅值和频率变化的交流进行PWM整流，整流后的直流经变流器的网侧进行PWM逆变，将直流逆变成幅值和频率稳定的交流，经滤波器、升压变压器并入电网。

风电变流器的机侧接入永磁发电机的两个绕组，根据主控系统转矩指令，机侧1#绕组控制系统控制1#桥单元，机侧2#绕组控制系统控制2#桥单元，进行PWM整流，从而实现变流器对永磁同步发电机的控制。变流器的网侧输出接到升压变压器并网，根据直流电压和主控下设无功功率，网侧控制系统采用矢量控制技术控制三个相单元，将有功和设定的无功经滤波器送入电网。如果单独运行网侧逆变单元，可以作为静态无功发生器（SVG）使用，对电网进行无功补偿。控制系统采用三个DSP分别对变流器的电机侧1#绕组、电机侧2#绕组和电网侧进行控制，在三个DSP之间采用高速串行总线进行通讯以协调机侧和网侧之间的工作。