永磁同步风力发电机的全功率变流器及控制方法技术

技术编号:44576211 阅读:22 留言:0更新日期:2025-03-14 12:40
本发明专利技术公开了一种永磁同步风力发电机的全功率变流器及控制方法,可以用于解决相关技术中永磁同步发电机功率变换时开关频率低、电压变化率高、损耗较大、成本较高的问题。所述全功率变流器的拓扑结构为风力发电机侧采用二极管整流器,交流电网侧采用单向电流型模块化多电平换流器;所述单向电流型模块化多电平换流器由三相桥臂构成;其中,通过二极管整流器将风力发电机侧发出的频率和幅值随时间不断变化的交流电压转换为直流电压;通过单向电流型模块化多电平换流器根据电网电压的幅值和频率,完成对直流电压的逆变,获得三相输出电压参考值,并将三相输出电压参考值传送至交流电网侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力控制,尤其涉及一种永磁同步风力发电机的全功率变流器及控制方法


技术介绍

1、海上风能资源好、风速稳定、距离陆上负荷中心近、对人类生活影响小,是未来新能源发电的重要组成部分。永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator,pmsg)无电刷与滑环,无需经常维护,容易达到大容量等级,是海上风电的主流发电机类型。随着对风电机组需求的不断增加,加上风电机组制造水平不断提升,未来的pmsg逐渐呈现以下三方面特点:

2、第一,风机容量越来越大。当前已投运的单台风机最大容量达到了18mw(功率单位:兆瓦)。未来可能出现20mw容量等级的风机。

3、第二,中压风机逐步成为主流。为减小风机自身内部导体和传输电缆的截面积,越来越多的风机采用1140v(电压单位:伏)、3300v等中压设计。

4、第三,除典型的三相电机之外,为减小相电流,双三相、多三相电机逐渐成为主流。

5、在实际情况中,pmsg输出交流电压的幅值和频率与转速成正比。其转速和风速相关,在正常运行时不断本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述全功率变流器的拓扑结构为风力发电机侧采用二极管整流器,交流电网侧采用单向电流型模块化多电平换流器;所述单向电流型模块化多电平换流器由三相桥臂构成;其中,

2.根据权利要求1所述的永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述单向电流型模块化多电平换流器的每个桥臂内设有若干个多电平换流子模块;每个所述多电平换流子模块由电容、电阻、若干个二极管、若干个半导体开关器件,以及与所述若干个半导体开关器件数量一致的反并联二极管构成;

3.根据权利要求1所述的永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述单向电流...

【技术特征摘要】

1.一种永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述全功率变流器的拓扑结构为风力发电机侧采用二极管整流器,交流电网侧采用单向电流型模块化多电平换流器;所述单向电流型模块化多电平换流器由三相桥臂构成;其中,

2.根据权利要求1所述的永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述单向电流型模块化多电平换流器的每个桥臂内设有若干个多电平换流子模块;每个所述多电平换流子模块由电容、电阻、若干个二极管、若干个半导体开关器件,以及与所述若干个半导体开关器件数量一致的反并联二极管构成;

3.根据权利要求1所述的永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述单向电流型模块化多电平换流器包括直流控制器、交流控制器、环流控制器以及电压线性变换;其中,

4.根据权利要求3所述的永磁同步风力发电机的全功率变流器,其特征在于,所述直流控制器的控制处理过程为:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:李政轩邹常跃宋强乔学博王云飞袁智勇黄一洪侯婷凌飞史尤杰
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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