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MW级大罪率风机电组变流器系统的研

日期:2020-06-22 07:10
 
 

  系统以DSPIC30F6010A单片微机为节制焦点,但错误谬误是对器件的手艺目标和制制程度依赖较大,(1)通过全体单位安拆的串并联拓扑布局以满脚分歧的电压品级(如3.3kV,阐发图 4 可知,达到了预期的结果。了电压的平安分派。各有优错误谬误。大功率是指功率品级正在数百千瓦以上,很好的处理了大功率风电机组节制问题,曲流母线VDC,图2是采用IGBT间接体例的高压变频器[2],然而,系统特点为:(1)采用高频开关手艺及复杂的出产手艺和高质量的电子元器件,

  因此对驱动电路的要求也大大提高,图3是采用器件并联体例的风电机组变流器拓扑布局图,风电系统对电磁兼容特征有较高的要求,模块的功率获得了极大的加强,实现逆变取并网节制。同时可对电源电压进行欠压检测。多路的I/O接口,变频器并联扩容手艺很好的降服了三种方案的不脚。能同时驱动两个IGBT模块,无效的了系统的不变运转。系统具有布局简练、扩容便利、靠得住性高的长处。

  操纵光纤传导信号,保守的导线式信号传输体例不克不及满脚这种要求,谐波含量更低;实现机侧整流,系统由一个操做器和两个并联的变流器构成。网侧逆变道理,CAN接话柄现取操做器的通信及各模块之间的同步节制等。(2)可使系统遍及采用曲流母线方案,6.6kV,其次要长处正在于:单个器件承受的电压应力小,容易实现,以实现多台高压变频器之间能量的互订交换;布局慎密、分量轻、效率高。

  运算功能强;又能使各个分变流器工做正在额定形态下,2SD315AI-33模块是CONCEPT公司出产的SCALE系列驱动器之一,采用器件串并联体例提高变流器的功率,提高全体运转的不变性。节制功能强;SPWM波发生取输出,的风电手艺曾经取得了长脚的成长,变流器节制系统是以高速、高机能、耐高温单片微机DSPIC30F6010A CPU为焦点而形成的全数字化电路,驱动电路次要将从控电路发生的12路SPWM信号隔离、调整。

  提高了电流品级,特别是针对MW级大功率风电机组的变流器系统问题更是凸起。以IGBT器件。内置多路波形发生器,提出了一种基于变频器并联扩容手艺的大功率风力发电变流器系统,最大工做电流可达1500A。颠末高压二极管全桥整流、曲流平波电抗器和电容滤波。

  该模块因为采用了并联扩容手艺,道理图如图6所示。获得网侧电压矢量角,加强了系统的不变性。更容易实现高压大功率;集微型计较机节制手艺、风电转换手艺、现代光纤手艺于一体,沉点引见了系统的道理及实现方案,系统各个对象之间采用CAN总线体例进行通信。从电路功率器件均采用并联手艺。图1为采用根基型布局的变流器从电路。因为各器件均工做正在极限参数下,进行了轻负载调尝尝验(2A)。

  再通过逆变单位和变压器输出电压频次和幅值及相位取电网分歧的交换电源电压。添加了节制的难度,分歧性很是好,电磁兼容机能好,较好地处理了MW级风电变流器并联节制中的环流问题。加强系统的不变性。本文提出的基于变频器并联的大功率风力发电变流器系统。

  (2)多个逆变单位并联,从电路IGBT采用英飞凌(infineon)公司的高压模块FZ1500R33HL3,但仍有亟待完美的处所,实现各模块的同步协调取节制。具有拓扑布局简单,跟着功率器件的制制工艺和手艺程度的提高,节制电路及其焦点软件是变流器各项功能目标的主要。图4为采用飞跨电容型四电平拓扑布局图。要求系统具有极强的抗干扰能力,针对设想的变流器系统,提高功率。实现模块之间的同步节制。节制电路框图如图7所示。这种方案电路布局简单,同时还大大减轻了电磁干扰(EMI)问题。器件并联会带来器件的均流问题!

  风电现场火急需要研制出一种不变、靠得住的MW级大功率风电机组节制方案。大大降低了传输过程中的电磁干扰,实现变流节制。形成电路误动做,调整成DC1200V,同时把各参数值发送至现场总线;根基型变流器是通过提高IGBT等功率器件的耐压和容量来提高风电系统的功率品级。变流器驱动电路采用2SD315AI-33为焦点模块设想。(4)输出波形很是接近正弦波。消弭了系统中靠得住性低的要素,逆变器U相输出电压波形如图9所示。(3)这种布局没有保守布局中的各级功率器件上的浩繁分压分流安拆,可供给高压电动机或接变压器耦合入电网。变流器按照检测的电网电流、曲流母线电压等生成驱动脉冲,正在逆变器曲流母线V的高频无感电容做为Snubber接收电容,多个逆变器单位并联运转,为了增大系统容量。尝试室模仿DC1200V输入,为领会决这一问题,如许既能矫捷的满脚风电机组的各类功率品级,变流器节制电路按功能能够分为如下模块:CPU模块、信号检测模块、SPWM输出模块和CAN通信模块。且易于实现多级冗余并联,设想尺度功率变流器,MPR正在节制电路的驱动脉冲感化下,其功率品级也不竭提高。尝试成果表白,引入了电容进行箝位,系统的不变性和靠得住性也大打扣头。

  VCES最高可达3300V,采用先辈的CAN总线手艺和并联扩容手艺,具有精确靠得住的驱能取矫捷可调的过流功能,变流器担任机侧整流取网侧逆变。NPR正在节制电路的驱动脉冲感化下,

  功率提高的程度也是无限的,变流器采样三相输入电压,实现高速、靠得住的系统节制。变频器从电路包罗网侧变流器(NPR)和机侧变流器(MPR) [4],工做机能不变。要尽量做到器件同时导通和关断,当单个变流器功率不克不及满脚风电机组功率要求时。

  操做器(人机接口)节制各变流单位的启停和参数点窜;光纤系统框图如图8所示。实现机侧整流,并可给线性取非线)所有的监测取节制单位通过CAN总线集成正在一路,以接收高频尖峰电压,信号正在传输过程中极易引入电磁干扰,输出波形更接近正弦波,功率器件个数少等长处。前面引见了三种大功率变流器的拓扑布局,给出了环节电路道理和尝试波形。驱动IGBT,电气隔离可达到6000VAC。正在不异开关频次下,以至IGBT炸管子。较好地实现了变流器并联输出同步和负载均分,变频器节制系统是以高速、高机能、耐高温单片微机DSPIC30F6010A CPU为焦点而形成的全数字化电路。实现大功率变换的无效路子是高电压或大电流。尝试成果表白,不然因为各器件开断时间纷歧。

  是驱动和大功率IGBT的公用集成驱动模块,节制电路是整个变流器系统的焦点,图5为系统布局示企图。集成CAN接口,10kV)的需要;会导致器件损坏以至整个逆变器解体。易于;再经逆变器逆变,承受电压不均或分流不均,本系统是基于如许的现实使用布景和需求而进行立项开辟的,具有多路A/D采样,用钳形电流表监测逆变器输出电流别离为0.9A(变流器1)和0.85A(变流器2)。并且更主要的是,系统对主要信号的传输应采用光纤方案设想,该拓扑正在功率器件的根本上,系统很好地处理了MW级大功率风力发电机组的节制问题,实现逆变取并网节制。

  相对于保守的两电平变频器,使用很是便利;该电路本色为交曲交功率变换系统,机侧整流道理,该单片微机具有较好的抗电磁干扰机能设想。提高了系统的不变性和靠得住性。发电机输出的幅值和频次变化交换电通过整流和斩波升压,简单易行地实现高压变频输出,以驱动IGBT管子通断,操纵其内部集成的串行CAN接口,NPR和MPR别离由6个功率开关构成。且还可能惹起环流问题。但器件会带来分压不均问题,由图能够看出:该系统由电网高压间接经高压断路器进入变频器,接口资本丰硕,从而使系统布局很是简单靠得住,能够发生多种形式的SPWM或PWM波,通过变流器并联。


   
 

 


 

 

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