金风直驱变流器SWICTH、VERTECO、FREQCON区别
5页1、全功率变流器(金风直驱1500全功率变流器)金风1500风力发电机组拥有SWICTH、VERTECO、FREQC0N三种变流器,其 中VERTECO变流器在金风1500装机中占有比重最大。FREQCON变流器在2008年 国产化项目组在原有设计(德国Vensys公司)的基础上,进行了重新设计、选型 改造等技术工作。SWITCH变流器主电路原理图(ir itdi t ah片厂I1 5 1如 ciRRjrrsWUlt5R1匚-Im /.=/ U77LL/ 1一 / . : 二1*./, .1E1l1 I1/问弋刑L|3Cir 11n iELUI中一VERTECO变流器主电路原理图DWERV0LTA6EPROTEtTlON科擁ITCH变流2fi.O3.2DO7 IPHSil.i1XJOB0-Tng- &E 芸4C-FILTER-IJ-fiy-L|展 SUENVERTE1R1C2.1 鬥 1C2.2J|LN JMAIN TRANSFORMERIN世号】F审 CUSTOMER1FBKWD12VERTV厂1115R1lr1I* GW1.5GENERATOR SDt INVEfiTERor PRE
2、XMAMMGP卒伽H1/1&和控制方式(SVPWM空间矢量控制)基本相同,整个电路可分为两个部分:整流 和逆变。通过整流将发电机发出的不稳定的交流电(电机转速017.3rpm,电 机电压0690Vac,电压频率012.7Hz)变换成相对稳定的直流电;再通过逆变 单元,把直流电逆变成与电网电压、频率、相位相匹配的交流电送入电网。U1为网侧逆变功率模块,2U1和3U1为发电机侧整流功率模块,4U1为DC CHOPPER制动功率模块,3H1是预充电整流模块,电抗器2L1、电容器2C1 (如果 在处理故障中将机侧电容器断开,由于转速不稳定,定子发电波纹就不稳定,会 产生很多电压尖峰,会烧毁功率单元,使母线电压偏高,所以不建议断开,可以 选择性的断开几组)和发电机定子绕组(呈感性)组成LCL滤波器,滤波效果更 好,电抗器1L1 (网侧滤波电抗器比机侧滤波电抗器容量大)、电容器1C1变压 器漏感构成LCL滤波,有效地滤除高次谐波,降低变流器对电网的高次谐波污染。风机并网前3K11吸合,通过整流模块3H1整流后对直流母线进行充电,防 止风机并网时对母线和功率单元有电流冲击,损坏元器件,发电机定子两路
3、绕组 出来连接两组整流模块2U1、3U1,采用双绕组发电机选用两组整流器(采用主 动整流方式,整流部分采用可控的IGBT整流),相对来说减少单个功率单元和其 他元件的容量,虽然双PWM背靠背方案全控器件数量较多,控制电路复杂,成本 较高,但具有较高的效率,电流通过PWM控制逆变器1U1以后其实是脉宽波,再 经过1L1、1C1滤波以后电流为正弦波,送入电网。制动功率模块4U1则是在某 种原因使得直流母线上的电能无法正常向电网传递(电网电压跌落)或直流母线 电压过高时,将多余的电能在电阻4R1和5R1上通过发热消耗掉,以避免直流母 线电压过高造成器件的损坏。以上是FREQCON变流器原理图,整个电路也分为两个部分:整流和逆变。在闭合网侧空开之前,需要给直流母排进行预充电,因为直流母排上带有大 容量电容器,若不预充电,则在闭合网侧空开时会对系统造成很大的电流冲击, 在此过程中,与网侧IGBT反并联的二极管起到整流二极管(不可控整流)的作 用。在母线电压达到+/-420Vac,网侧主空开闭合预充电完成,发电机转速达到并 网要求时,电能经过二极管整流模块,采用两套三相全桥不可控整流方式(不可 控
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