风电变流器技术介绍

风电变流器的有源电流谐波滤波技术随着全球对可再生能源的需求增加以及对环境保护的重视，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正在全球范围内得到广泛应用。

然而，风电系统中的变流器存在一些问题，其中之一就是电流谐波。

电流谐波是指电流中频率为基波频率的整数倍的成分，它们会导致电网电压失真，影响到电力质量，并可能对其他电气设备造成干扰。

风电系统中的变流器通过将风机产生的交流电转换为直流电，再通过电网进行输送。

然而，在这一过程中，变流器产生的谐波电流会对电网产生负面影响。

为了解决这一问题，风电变流器采用了有源电流谐波滤波技术。

有源电流谐波滤波技术是指通过在电流回路中添加一个逆变器，以产生与谐波电流相反相位的电流来抵消谐波成分。

有源电流谐波滤波技术的具体实现方法有多种。

其中一种常用的方法是基于电流注入控制（Current Injection Control，简称CIC），该方法通过对电流进行逆变器控制，产生与谐波电流相同幅值、相反相位的电流来抵消谐波谐。

CIC方法中的逆变器通常由一个电流控制回路和一个电压控制回路组成。

电流控制回路通过对逆变器输出电流进行测量和调节，以保持逆变器输出电流与谐波电流的相位差为180度。

电压控制回路则负责控制逆变器输出电压，确保输出电压可被连接到电网并满足电网的电压要求。

除了CIC方法外，还存在其他一些有源电流谐波滤波技术的实现方法。

例如，采用直接功率控制（Direct Power Control，简称DPC）的方法，该方法通过控制逆变器输出电流以实现谐波电流的补偿。

同时，还有基于模型预测控制（Model Predictive Control，简称MPC）的方法，该方法通过对逆变器输出电流进行实时预测和优化控制，实现对谐波电流的准确补偿。

无论采用哪种方法，有源电流谐波滤波技术都可以显著减少风电系统中变流器产生的谐波电流对电网的影响。

通过对谐波电流的有效补偿，可以提高风电系统的功率因数，并保证电网的电力质量稳定。

用于直驱型风力发电系统的变流器Introduction：现在的能源越来越受到人们的关注，各种新的能源板块不断涌现。

在这其中，风能便是一种十分有前景的新能源，因此风力发电也是目前非常热门的产业之一，风力发电系统的核心组成部分就是变流器，本篇文章将围绕直驱型风力发电系统的变流器展开讨论。

直驱型风力发电系统的变流器变流器是能够将非直流电源转化成直流电源的电子设备，其作用在于将交流电能转化成可用直流电能。

风力发电系统的核心组成部分之一即为变流器，变流器可以将风起的旋转运动转换成直流电能，从而保证整个系统的正常运转。

因此直驱型风力发电系统的变流器是一个至关重要的部分。

直驱型风力发电系统的优点直驱型风力发电系统，顾名思义，即是指直接驱动风能发电机，适用于风速较大的场合。

相对于其它类型的风力发电系统，直驱型风力发电系统具有以下优点：1. 比传统型低速轴噪音小。

2. 没有减速箱，磨损小，寿命长。

3. 不需要润滑油，环保无污染。

4. 在风速越大时功率输出越高，效率相对较高。

直驱型风力发电系统的缺点然而，直驱型风力发电系统同样存在着缺点：1. 直驱式发电机，大功率和大尺寸难以实现高效、低成本和高可靠性。

2. 接口限制：没有旋转的传动部分，要直接接到风轮，因此不能使用具有偏心量的风刀片减小振动和抗风力突变的能力。

3. 运行稳定性有待提高。

直驱型风力发电系统中变流器的作用直驱型风力发电系统中的变流器具有将可变频率的风能产生的电能转换为稳定频率的电能输出的功能，从而满足系统对电能的要求。

直驱式变流器的核心是一个PWM逆变器，负责将直驱式风机的三相电能转换成电网电能，调节电压、电流、功率等参数，保证电网的稳定性和安全性。

直驱型风力发电系统中变流器的原理直驱型风力发电系统采用电子变频技术，因此变流器是其核心部件。

变流器能够将风力发电机转化所得的交流电转化为稳定的直流电，以保证系统的正常运转。

其中一个非常重要的环节就是控制变流器的换向工作。

风电变流器简介快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”；在发电机的转子压定向矢量控制策略；系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术，核心控制采用具有防尘、防盐雾等运行要求。

变流器可根据海拔进行特殊设计，可以按客户定制实现低温、高温、和最大功率点跟踪控制功能。

功率模块采用高开关频率的IGBT功率QHVERT-DFIG型风电变流器基本原理器件，保证良好的输出波形。

这种整流逆变装置具有结构简单、谐波制，是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。

变流器工作原理框图如下所示：统，实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控能质量。

这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系含量少等优点，可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电变流器提供实时监控功能，用户可以实时监控风机变流器运行状态。

侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略，电网侧变流器实现电网电本文将针对市场上主流的双馈型风电变流器进行简介。

型风电变流器系统功能变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机关，目前已实现规模化的生产。

06年成功研制第一台风电变流器以来，不断寻求技术革新严把质量风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，我国变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。

的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，并且可根据需要风能资源丰富，近几年来国家政策也大力扶持风电产业。

我公司自求扩展），用户可通过这些接口方便的实现变流器与系统控制器及风进行有功和无功的独立解耦控制。

机和电网造成的不利影响。

变流器提供多种通信接口，如Profibus, CANopen等（可根据用户要场远程监控系统的集成控制。

变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网，减小并网冲击电流对电转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。

原理图如下：控制器、监控界面等部件。

变流器主回路系统包含如下几个基本单元：QHVERT-DFIG型风电变流器系统构成变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。

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本文将针对市场上主流得双馈型风电变流器进行简介。

QHVERT-DFIG型风电变流器系统功能变流器通过对双馈异步风力发电机得转子进行励磁,使得双馈发电机得定子侧输出电压得幅值、频率与相位与电网相同,并且可根据需要进行有功与无功得独立解耦控制。

变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网,减小并网冲击电流对电机与电网造成得不利影响。

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QHVERT-DFIG型风电变流器基本原理变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力得“双DSP得全数字化控制器”;在发电机得转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网与最大功率点跟踪控制功能。

功率模块采用高开关频率得IGBT功率器件,保证良好得输出波形。

这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机得运行状态与输出电能质量。

这种电压型交-直-交变流器得双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪得发电机有功与无功得解耦控制,就是目前双馈异步风力发电机组得一个代表方向。

变流器工作原理框图如下所示:QHVERT-DFIG型风电变流器系统构成变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。

直驱风电变流器的工作原理一、直驱风电发电原理直驱风电系统是指由风轮机直接驱动发电机，不经过齿轮箱来提高转速的方案。

直驱发电机输出低速高扭矩的电能，而关闭通电断形成二极管电流，将正常工作的发电机驱动其转子。

由于转子是由稳态转速，可有效增大电磁磁场的产生。

本原理满足了直驱机的工作要求，可行性强，“零回馈”再次验证了直驱机传动的理论合理性。

二、直驱风电变流器的功能直驱风力发电系统旨在将风轮机产生的机械能转换为电能，并将其接入电网。

而直驱风电变流器则扮演了转换风轮机产生的交流电能为直流电能的角色，并且将其接入电网的关键角色。

直驱风电变流器的功能可以归纳为以下几个方面：1. 将风轮机产生的交流电能转换为直流电能2. 控制变流系统，使其在不同风速下工作可靠3. 与电网连接，将直流电能转换为电网所需的交流电能4. 监测和保护系统，确保变流器的正常运行和安全在接下来的部分，我们将分别详细介绍这些功能的工作原理和相关知识。

三、直驱风电变流器的工作原理1. 将风轮机产生的交流电能转换为直流电能风轮机产生的交流电能需要被转换为直流电能，这样才能被更高效地转换为电网所需的交流电能。

直驱风电变流器的核心部件之一就是整流器，它的作用是将交流电能转换为直流电能。

整流器由多个晶闸管或者二极管构成，通过适当的控制晶闸管的导通角度和时间，可以将风轮机产生的交流电能进行整流。

这样就可以得到稳定的直流电能，为后续的电能转换做好准备。

2. 控制变流系统，使其在不同风速下工作可靠直驱风电变流器需要根据风速的变化来调节输出的电能，以保证系统的稳定运行并获得最大的发电效率。

变流系统一般由PWM（Pulse Width Modulation）控制技术控制，通过控制开关管的导通时间和频率来调整输出电压和频率。

当风速较小时，需要较低的电压和频率来保证系统的正常运行；而当风速较大时，则需要较高的电压和频率来提高发电效率。

变流系统通过PWM技术可以精确控制输出电能，使其能够适应不同风速下的工作需求。

海上风力发电用变流器的PWM调制技术研究摘要：海上风力发电是一种具有巨大潜力的可再生能源，而变流器作为海上风力发电系统中的关键设备之一，起着将风能转化为电能并输送到电网的重要作用。

PWM 调制技术是目前海上风力发电用变流器中常采用的一种电力转换技术，本文通过对PWM调制技术的研究，探讨其在海上风力发电用变流器中的应用，以及存在的问题和解决方案。

1. 引言海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源利用方式，受到了广泛关注。

而变流器作为将风能转化为电能的核心设备，其性能和效率直接影响着整个发电系统的输出能力。

PWM调制技术能够有效地控制变流器的输出电压和电流，因此在海上风力发电用变流器中得到了广泛应用。

2. PWM调制技术概述PWM调制技术是一种通过控制开关器件的导通和关断时间来控制电压输出的技术。

它通过将直流电源的电压转换为定幅、定频的脉冲信号，然后经过滤波器得到所需的交流电压。

PWM调制技术主要包括固定频率PWM调制和变频PWM调制两种方式。

3. 海上风力发电用变流器中的PWM调制技术海上风力发电用变流器中的PWM调制技术主要应用于将直流的风能转化为交流电并通过电网输送。

在PWM调制技术的应用过程中，需考虑到以下几个方面的问题：3.1 电流谐波抑制PWM调制技术在转换过程中会产生谐波，这些谐波会对电网带来较大的干扰。

因此在海上风力发电用变流器中需要采取一些措施来抑制谐波的产生，例如采用滤波电路进行滤除。

3.2 功率因数改善海上风力发电系统需要将发电的直流电流转换为交流电流，而这个过程中存在功率因数的问题。

PWM调制技术可以通过控制开关器件的导通和关断时间来实现功率因数的改善。

3.3 控制策略优化在海上风力发电系统中，PWM调制技术的控制策略对于系统的性能和效率具有重要影响。

通过优化控制策略，可以提高变流器的响应速度和稳定性，增强整个系统的运行效果。

4. 存在的问题与解决方案在海上风力发电用变流器的PWM调制技术中也存在一些问题，如多电平PWM技术在实际应用中会带来电路复杂度高、成本较高等问题。

风电变流器并网电流控制与同步技术随着可再生能源的快速发展，风力发电作为其中的重要组成部分，逐渐成为世界能源的主要来源。

风电变流器作为风力发电的核心部件，起着将风机产生的交流电转换为并网所需的直流电的关键作用。

而实现风电变流器的稳定并网、控制电流以及保证电网同步的技术是风电系统中必不可少的一部分。

风电变流器并网电流控制是指通过控制变流器的工作方式、调节电流值以及控制输出功率等手段，将风机产生的电能稳定地注入到电网系统中。

在风能转化为电力的过程中，由于风速的不稳定性和风机的动态特性，风电系统对于变流器的并网电流控制要求非常高。

首先，对于风电系统的变流器并网控制来说，最主要的目标就是保持输出电流的稳定性和从电网获得最大能量。

通过对变流器的电流控制，在不同的风速和功率输出需求下，能够实现电网电流的稳定，并根据实际需求灵活地调整输出功率。

其次，风电变流器并网电流控制还需要考虑电网负载的动态响应。

由于电网系统的复杂性和多变性，当风电系统进行并网时，需要保证电流控制的稳定性，同时避免对电网产生过大的冲击。

因此，变流器设计与控制策略应考虑电网的稳定性，避免与电网负载发生失调。

此外，风电系统的变流器并网电流控制还需要考虑到并网电流的谐波问题。

由于变流器的工作原理，会引入一定的谐波电流到电网中。

为了满足电网质量要求，风电系统需要通过控制方法降低谐波电流的影响，减少对电网的污染。

为了实现风电变流器并网电流控制与同步技术，通常采用以下措施：1. 采用先进的控制算法：传统的控制算法对电流控制的精度和稳定性要求较高，因此采用先进的控制算法，如模糊控制、自适应控制等，可以提高并网电流的精度，并能够适应不同的工况变化。

2. 增加滤波器：在变流器的输出端加入滤波器可以有效地减少谐波电流的传输，并降低对电网的影响。

3. 采用电流闭环控制：通过对电流的监测和反馈控制，可以实现并网电流的精确控制，提高电流控制的稳定性。

4. 使用电网同步技术：为了确保风电系统与电网的同步性，可以采用电网同步技术，通过与电网进行同步通信，实现变流器与电网的协调工作。

直驱风电变流器是将风机转子直接驱动发电机时所使用的电力转换设备。

它的主要作用是将由直流发电机输出的电能，通过转换成交流电，再通过升压、电网同步等控制处理，最终将可用风能输入到电网中。

以下是直驱风电变流器的工作原理及作用：
1. 工作原理：直流电源输入变流器，通过控制系统分别控制功率器件的开关状况，将输入的直流电源转换成交流电源输出给电网。

具体的转换方式通常有多种，其中一种常用的方式是采用三相桥式单元，将输入的直流电源通过H 桥模块转换成交流电源。

2. 直驱风机的工作方式：直驱风电变流器一般用于直驱风机的发电模式，即将风机的转子直接驱动发电机，消除了传统齿轮传动过程中的损失和振动，提高了风电发电的效率和稳定性。

3. 控制系统：直驱风电变流器的控制系统通常包括电源模块、驱动模块、信号调节模块和保护控制模块等。

控制系统需要精确地控制电压、电流和频率等参数，以保证变流器的稳定性和运行正常。

4. 作用：直驱风电变流器的作用是将风机出力的直流电转换成交流电，并连接到电网。

其中，升压、电网同步及逆变等控制处理是直驱风电变流器的核心所在。

具体地，升压处理将输出交流电压提高到适合电网连接的电压，电网同步处理保证输出电力与电网相同相位，逆变处理则是将输出交流电变成电网要求的正弦波形式。

需要注意的是，直驱风电变流器的设计和工作原理与其他类型的风电变流器有所区别。

在实际应用中，需要根据具体的风机特性和电网情况，选择合适的变流器类型及具体参数进行设计和调试，以保证其正常运行和高效输出适合电网的电能。