1、變頻器系統變頻器系統SL1500風力發電機組 目 錄 變頻器基礎知識變頻器基礎知識 PM1000變頻器變頻器 AMSC變頻器在雙饋風力發電系統中的應用變頻器在雙饋風力發電系統中的應用變 頻 器 基 礎 知 識變頻器的定義與應用變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置太陽能及風力發電，高壓直流輸電，電動機車、艦船、電動汽車等節能綠色交通工具，各類電動機(異步、同步、繞線、變頻、無刷、開關磁阻等)變頻器的功率元件Insulated Gate Bipolar Transistor絕緣柵雙極型晶體管變頻器的功率模塊Insulated Gate Bipolar Tran

2、sistor絕緣柵雙極型晶體管變頻器的分類根據變流環節不同分類：交-直-交變頻器交-交變頻器根據直流電路的儲能環節（濾波方式）分類：電壓型變頻器電流型變頻器根據電壓的調制方式分類：脈寬調制（PWM）變頻器 脈幅調制（PAM）變頻器按照工作原理分類：可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等按其供電電壓分類：低壓變頻器 ( 110V 220V 380V ) 、中壓變頻器 ( 500V660V 1140V ) 和高壓變頻器 ( 3KV 3.3KV 6KV 6.6KV 10KV )。 變頻器的控制方式 U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方式： 控制電路結構簡單、成本較低，輸

3、出電壓較低，轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著 電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的，沒有引入轉矩的調節 矢量控制(VC)方式 三相二相變換，實現正交或解耦控制，具有劃時代的意義 直接轉矩控制(DTC)方式 簡潔明了的系統結構、優良的動靜態性能 矩陣式交-交控制方式：該技術目前雖尚未成熟，處于研究階段交-直-交變頻器逆變整流電源P M 1 0 0 0 WPM1000模塊化設計PM1000是什么？ 電源轉換器架構包括印刷電路板（PCB）設計，配有一流的IGBT、控制算法和空氣或液體冷卻。嵌入式控制器和特定應用的接口板的集成，以及模塊化且可升級的電極設計，提

4、供了無與倫比的多功能性-使PM1000轉換器成為工業和電源轉換應用的理想選擇。可串行和/或并行配置多個PM1000轉換器，從而構成更高電壓和更大額定功率的轉換器和系統。 的固有架構能夠為快速配置新的應用硬件和軟件。用戶可自設參數使之能夠達到用戶所需的性能并且能夠實時轉換PM1000功率模塊IGBT的二極管檢查：用萬用表的蜂鳴檔，所有的電極到直流母排正極應該是有一個二極管管壓降,直流母排正極到所有的電極是無窮大的.所有電極到直流母排負極正好相反 ，短路說明IGBT被擊穿，斷路說明IGBT被燒斷模塊組裝范例（LSC)數字輸入輸出雙數字信號處理器光纖通訊母線非電解電容門極驅動器少內部連接備用電源單獨

5、水冷回路 PM1000 特性特性 控制特性- 雙DSP PWM控制- 3kHz PWM脈寬調制- CPLD硬件保護和信號通道- 多路運算開關- 數字信號輸入輸出 硬件保護- 過電流- 超溫- IGBT 過飽和- 母線過電壓- 電源監視PM1000 技術規格網側變頻器與電機側變頻器的功能 網側變頻器 控制直流母排電壓 預充電 網側電壓同步檢測 電網電壓測量 電機側變頻器 發電機扭矩控制 功率因數控制 發電機定子電壓控制 發電機速度檢測觸發crowbar AMSC變頻器在雙饋風力發電系統中的應用變頻器在雙饋風力發電系統中的應用風力發電主流技術 雙饋發電機 永磁直驅同步發電機直驅風力發電系統直驅風力

6、發電系統93.2% 轉化率100% 變頻器 發電機4.0%2.8% 損耗 損耗雙饋發電系統77.8%100%19.4%0.8% 損耗變頻器18.6%96.4% Netz2.8%損耗發電機直驅與雙饋的比較雙饋的優點 風機容量大 低損耗 變速 高效率 低成本 良好的電功率因數 有功和無功功率的控制雙饋發電系統SL1500一次接線圖+NCC3x0 機艙柜+NCC3x0機艙柜機艙柜+NCC300690VAC 電源回路變壓器 定子接觸器 定子 網側熔斷器 雷電保護400VAC 電源 偏航變頻器和馬達 泵,風扇+NCC310控制系統 PLC , 控制面板 繼電器 開關UPS 系統 電池 供電電源+NCC3

7、20變頻柜 網側變頻器 電機側變頻器 電感 Crowbar 濾波 高頻濾波PM1000 一次接線示意圖一次接線示意圖PM1000 外部接線圖外部接線圖PM1000 通訊結構圖EthernetEthernetSwitchMasterCAN Spiderelectric / optical interface07WT98MASTERI/OEthernet (fibre optics)Line side PowerConverterGenerator sidePower ConverterN A C E L L ECAN 1MBEthernet /CANCAN 2A (fibre optics)Di

8、splayRS 232EthernetCAN 1MBEthernet變頻器控制原理圖變頻器控制原理圖變頻器運行狀態圖變頻器運行狀態圖雙饋風機的啟動預充電雙饋風機的啟動網側變頻器同步雙饋風機的啟動閉合網側開關雙饋風機的啟動啟動機側變頻器雙饋風機的啟動發電機同步雙饋風機的啟動發電機并網雙饋風機的能量流動同步轉速以上雙饋風機的能量流動同步轉速以下 過電壓保護 保護直流母線軟件設置觸發值PM1000為1175VPM3000為1350VPM1000 手動操作說明PM1000手動測試流程圖demanded state = -2: crowbar testConManCrodemanded state =

9、-1: overspeed relay openConManSafdemanded state = 0: Manual mode offConManOffdemanded state = 3: Activate precharge unitConManPredemanded state = 1: Manual mode entered ConManEntdemanded state = 2: Enable contactor supplyConMan230OnOff-+-Off-Offdemanded state = 7: Close stator contactorConManSwidema

10、nded state = 8: Production up to 25%ConMan_25demanded state = 6: Synchronize generatorConManSyndemanded state = 5: Switch Gsc onConManGSCdemanded state = 4: Switch LSC on (armed)ConManLSCdemanded state = 11: Production up to 100%ConManRatdemanded state = 10: Production up to 75%ConMan_75demanded sta

11、te = 9: Production up to 50%ConMan_50-+-+-+-OffOffOffOffOffOffOffOffOffOff- +-2: crowbar test-1: overspeed relay open0 - automatic mode active1 - enter manual control2 - switch 230V relay on3 - switch precharge unit on4 - switch LSC on5 - switch GSC on, with small load6 - synchronize GSC to the grid7 - close stator contactor, production mode with