流器
网侧变流器 3
变流器控制理论需要的信号
电网电压
定子电压
中间直流 电压
定子电流
转子转速
转子/机侧变 流器电流
网侧变流 器电流
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双馈变流器网侧和机侧的控制目标
网侧变流器：
• 功率因素控制
（一般控制功率因数为1）
• 稳定直流电压
机侧变流器：
• 变速恒频控制 • 功率控制/调节
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变流器实现的技术基础
1. 适用于PMW控制的高运算能力CPU芯片
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变流器实现的技术基础
2. 大电流高开关频率的电力电子器件
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变流器实现的技术基础
IGBT器件的封装构成
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变流器实现的技术基础
3. PWM控制技术
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设计变流器通常关注的问题
1. 驱动电路可靠性 不可靠的驱动不仅导致控制对象失控，更容易造成器件 损坏。
水冷IGBT散热器
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设计变流器通常关注的问题
4. 为实现最大风能追踪，基于PQ解耦的矢量控制算法
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设计变流器通常关注的问题
5. IGBT并联 随着变流器功率的增加，而现有器件电流有上限，将要 考虑同桥臂采用多器件并联方案。
开通关断信号的一致性 均流电感设计 低电感的直流母排设计
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设计变流器通常关注的问题
国电南京自动化股份有限公司
GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.,LTD
双馈式风力发电变流器
2010年6月13日
双馈变流器与直驱变流器的区别
直驱变流器
变流器最大功率=发电机额定功率
变流器最大功率=1 发电机额定功率 3
双馈变流器
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双馈变流器拓扑结构 背靠背形式的结构
直流电容
解决的办法是需要调整及增加新的硬件，只调整控 制部分是不够的。
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DFIG中的低压穿越问题
. 一种低成本的Crowbar解决方案
Crowbar 电阻
DFIG
晶闸管
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国电南自1.5MW双馈变流器
主要技术指标
• 中间直流电压：1100V • 直流电压纹波系数： ≤5％ • 网侧额定容量： 420kVA • 网侧额定电流 350A • 电流谐波畸变率（THD）：＜5% • 机侧额定容量： 650kVA • 机侧额定电流 480A • 效率：≥97%（额定功率） • 过载能力： 120%功率过载≥1min • 工作环境温度：-30℃～+40℃ • 相对湿度：≤90% • 冷却方式：强迫风冷 • 防护等级：IP21/ IP54 • 外形尺寸：2600×910×2362mm
6. 效率的提高
在开通和关断瞬间存在电流与
电压的重叠期，因此要尽量减少 重叠区域。
高开关频率可以获得更好的波
形，但同时带来了更大的损耗。
续流二极管的反向恢复能耗。
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DFIG中的低压穿越问题
低压穿越（LVRT）面临的问题 当电网电压跌落时，如果双馈电机仍然挂在电网上， 定子磁通几乎保持于直流分量不变，定子电流增加， 转子侧将会产生过量的电流和电压，从而影响到变流 器。
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设计变流器通常关注的问题
2. 尽量降低回路的杂散参数 高开关频率下，杂散电感会引入高du/dt、dI/dt，对电力 电子器件是一种威胁。因此合理的结构设计很重要。
例如：加大正负 母排的重合面积就可 以减少杂散电感。
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设计变流器通常关注的问题
3. 良好的散热条件 由于热量聚集造成的电力电子芯片损坏很常见。良好 的散热设计有利于延长器件使用寿命。大功率的变流 器将采用水冷方案。
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国电南自1.5MW双馈变流器
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谢 谢！
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