变流器知识介绍 PPT
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金风15MW风机switch变流器系统讲解 ppt课件
金风15MW风机switch变流器系统讲解
• 一、Switch变流器的介绍
• 1.1 4U1外观结构及内部元器件介绍（1#柜） • 1.2 1U1外观结构及内部元器件介绍（2#柜） • 1.3 3#柜外观结构及内部元器件介绍 • 1.4 2U1和3U1外观结构及内部元器件介绍（4#和5#柜）
• 二、强制预充电及主空开、发电机侧空开闭合测试
一、Switch变流器的介绍
• 变流器在风机系统中的主要作用是把风能转换成适应于电网的 电能，反馈回电网。发电机发出交流电，此交流电的电压和频 率都很不稳定，随叶轮转速变化而变化，经过电机侧整流单元 （或称INU）整流，变换成直流电，送到直流母排上，再通过 逆变单元（或称AFE）把直流电逆变成能够和电网相匹配的形 式送入电网。
• 变流器由芬兰的The Switch公司研制，网侧、电机侧都采用主 动整流方式。变流器整体结构由5个机柜构成，其中核心部件 为1#，2#、4#、5#机柜内部的功率模块，由芬兰的VACON公司 生产。其中2#柜中的单元（1U1）即为AFE，4、5#柜中的单元 （2U1, 3U1）为INU，1#柜中的功率模块(4U1)是制动单元。
反馈发出的24V信号，2K1、2K2就会保持吸合。 3K1-接于2K1与3U1-A11-B10端子来控制发电机侧2#开关柜空开储能电机MT 2K2-接于2K1与3U1-A11-B10端子来控制发电机侧2#开关柜空开分闸线圈MN 3K12-断路器2Q1跳闸指令（2#断路器故障） 3K13-2#开关柜断路器闭合反馈信号（24V）；接 2U1-A11-A9端子，3K13得电，3U1得 到
网侧1U1功率单元
水冷散热管路
1K1-由4K1控制，接1U1-A11-B10端子，来控制网侧空开 2K1-由4K1控制，接于3K1与2U1-A11-B10端子来控制发电机侧1#开关柜空开储能电机MT 2K2-接于3K1与2U1-A11-B10端子来控制发电机侧1#开关柜空开欠压脱扣线圈MN 2K11-断路器2Q1跳闸指令（1#断路器故障），将故障信号反馈到2U1-A11-A9端子 2K12-1#开关柜断路器闭合反馈信号（24V）；接2U1-A11-B5端子，2K12得电，2U1得到
• 一、Switch变流器的介绍
• 1.1 4U1外观结构及内部元器件介绍（1#柜） • 1.2 1U1外观结构及内部元器件介绍（2#柜） • 1.3 3#柜外观结构及内部元器件介绍 • 1.4 2U1和3U1外观结构及内部元器件介绍（4#和5#柜）
• 二、强制预充电及主空开、发电机侧空开闭合测试
一、Switch变流器的介绍
• 变流器在风机系统中的主要作用是把风能转换成适应于电网的 电能，反馈回电网。发电机发出交流电，此交流电的电压和频 率都很不稳定，随叶轮转速变化而变化，经过电机侧整流单元 （或称INU）整流，变换成直流电，送到直流母排上，再通过 逆变单元（或称AFE）把直流电逆变成能够和电网相匹配的形 式送入电网。
• 变流器由芬兰的The Switch公司研制，网侧、电机侧都采用主 动整流方式。变流器整体结构由5个机柜构成，其中核心部件 为1#，2#、4#、5#机柜内部的功率模块，由芬兰的VACON公司 生产。其中2#柜中的单元（1U1）即为AFE，4、5#柜中的单元 （2U1, 3U1）为INU，1#柜中的功率模块(4U1)是制动单元。
反馈发出的24V信号，2K1、2K2就会保持吸合。 3K1-接于2K1与3U1-A11-B10端子来控制发电机侧2#开关柜空开储能电机MT 2K2-接于2K1与3U1-A11-B10端子来控制发电机侧2#开关柜空开分闸线圈MN 3K12-断路器2Q1跳闸指令（2#断路器故障） 3K13-2#开关柜断路器闭合反馈信号（24V）；接 2U1-A11-A9端子，3K13得电，3U1得 到
网侧1U1功率单元
水冷散热管路
1K1-由4K1控制，接1U1-A11-B10端子，来控制网侧空开 2K1-由4K1控制，接于3K1与2U1-A11-B10端子来控制发电机侧1#开关柜空开储能电机MT 2K2-接于3K1与2U1-A11-B10端子来控制发电机侧1#开关柜空开欠压脱扣线圈MN 2K11-断路器2Q1跳闸指令（1#断路器故障），将故障信号反馈到2U1-A11-A9端子 2K12-1#开关柜断路器闭合反馈信号（24V）；接2U1-A11-B5端子，2K12得电，2U1得到
金风1.5MW风机switch变流器系统讲解PPT课件
I1 595A DC Output:U2 3 0～320Hz
I2 502A
断路器1Q1 熔断器带辅助触点
1F1.1
1F2.1
1F3.1
1F1.2
1F2.2
1F3.2
9
相变到1Q1 690V 1000A,690V AC,aR,IR700-200kA,38kN/50
1.2 1U1外观结构及内 部元器件介绍（2#柜）
为“31504”
使 用 2U1和3U1的Keypad面板
2
将P2.9.2 Force PreCharge的值设置为“1” M1的V1.9监测DC-link电压，
来进行强制预充电并等待30s
电压值在900V以上时网侧空开
闭合
3 设置P2.9.3.1 Allow breaker test为“Yes”
4 设置P2.9.3.2 Force breaker 为“Yes”
-
13
1.4 2U1和3U1外观结 构及内部元器件介绍 2U1电机侧接线铜排 电机侧2U1功率单元控制器 电机侧保护熔断器组2F1 变流器直流母线排
电机侧2U1功率单元
电机侧防雷保护2F11 水冷散热管路
3U1电机侧接线铜排 功率单元控制线 电机侧保护熔断器组2F2
电机侧3U1功率单元
3U1电机侧接线铜排
合测试 就不用退出“Test mode”。如 要退出“Test mode”，进入1U1 P2.9.1 菜单，将测试密码改为“0”
即可。
-
17
2.3 变流器主空开闭合测试
表2 变流器主空开闭合测试
序
操于与地面 进入“Test mode”，测试密码
1 垂直的位置），进入1U1 P2.9.1菜单
I2 502A
断路器1Q1 熔断器带辅助触点
1F1.1
1F2.1
1F3.1
1F1.2
1F2.2
1F3.2
9
相变到1Q1 690V 1000A,690V AC,aR,IR700-200kA,38kN/50
1.2 1U1外观结构及内 部元器件介绍（2#柜）
为“31504”
使 用 2U1和3U1的Keypad面板
2
将P2.9.2 Force PreCharge的值设置为“1” M1的V1.9监测DC-link电压，
来进行强制预充电并等待30s
电压值在900V以上时网侧空开
闭合
3 设置P2.9.3.1 Allow breaker test为“Yes”
4 设置P2.9.3.2 Force breaker 为“Yes”
-
13
1.4 2U1和3U1外观结 构及内部元器件介绍 2U1电机侧接线铜排 电机侧2U1功率单元控制器 电机侧保护熔断器组2F1 变流器直流母线排
电机侧2U1功率单元
电机侧防雷保护2F11 水冷散热管路
3U1电机侧接线铜排 功率单元控制线 电机侧保护熔断器组2F2
电机侧3U1功率单元
3U1电机侧接线铜排
合测试 就不用退出“Test mode”。如 要退出“Test mode”，进入1U1 P2.9.1 菜单，将测试密码改为“0”
即可。
-
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2.3 变流器主空开闭合测试
表2 变流器主空开闭合测试
序
操于与地面 进入“Test mode”，测试密码
1 垂直的位置），进入1U1 P2.9.1菜单
交流变频技术与变流器工作原理课件
机车牵引时，逆变器控 制系统控制异步电动机的定 子磁链的旋转速度大于转子 磁链的旋转速度，使得电机 运行在电动机工况，能量从 逆变器流向牵引电动机，通 过牵引齿轮使动轮转动，从 而驱动机车前进或后退。 ，
机车进行电阻制动时，逆变器控制系统控制异步电动机的定子磁链的旋转速度小于转子磁链的旋 转速度，使得电机运行在发电机工况，能量从牵引电动机流向逆变器，通过开通逆变器内的斩波模块， 将能量消耗在制动电阻上，以热能的形式消耗。
简化图形 三点式电路
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
V2 0
V3
+Ud/2
V1、V2导通，V3、V4关断
V4 -Ud/2
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
V2
0
V3
0
V4 -Ud/2
V2、V3导通，V1、V4关断
实际V2、V3不会同时导通，取决 于负载电流的方向。
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
Ud
uWN
180°导通角
逆变技术的典型电路－－三相电流型逆变电路
+ Id
V5
V1
V3V4ຫໍສະໝຸດ V6V2-
Id
12
34
56
61
23
45
iU Id
-Id iV
iW
120°导通角
预备知识－脉宽调制技术
脉宽调制技术－－PWM
通过控制半导体开关器件的通断时间，在输出端 获得幅度相等而宽度可调的输出波（称PWM波形）， 从而实现控制输出电压的大小和来改善输出波形的一 种技术。
三角载波 正弦调制波
ug14 ug23 uuCR
交直交变流器
机车进行电阻制动时，逆变器控制系统控制异步电动机的定子磁链的旋转速度小于转子磁链的旋 转速度，使得电机运行在发电机工况，能量从牵引电动机流向逆变器，通过开通逆变器内的斩波模块， 将能量消耗在制动电阻上，以热能的形式消耗。
简化图形 三点式电路
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
V2 0
V3
+Ud/2
V1、V2导通，V3、V4关断
V4 -Ud/2
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
V2
0
V3
0
V4 -Ud/2
V2、V3导通，V1、V4关断
实际V2、V3不会同时导通，取决 于负载电流的方向。
三点式电路工作原理
+Ud/2 V1
Ud
uWN
180°导通角
逆变技术的典型电路－－三相电流型逆变电路
+ Id
V5
V1
V3V4ຫໍສະໝຸດ V6V2-
Id
12
34
56
61
23
45
iU Id
-Id iV
iW
120°导通角
预备知识－脉宽调制技术
脉宽调制技术－－PWM
通过控制半导体开关器件的通断时间，在输出端 获得幅度相等而宽度可调的输出波（称PWM波形）， 从而实现控制输出电压的大小和来改善输出波形的一 种技术。
三角载波 正弦调制波
ug14 ug23 uuCR
交直交变流器
风电机组变流器介绍
1. 检查水冷管接口连接固定是否牢靠 2. 检查水冷管管壁及接口是否变形、破裂 3. 清理热交换器
17
二、变流器运行维护-1/3
2.4 防雷与接地
1. 检查防雷器表面是否有烧灼的痕迹。 2. 检查防雷器的连接导线是否有绝缘破损、热熔及烧灼的
痕迹 3. 检查防雷器的接线端子是否松动 4. 上电后，观察防雷器运行指示灯是否点亮。 5. 检查各接地铜排与线缆连接有无松动。确保接地阻值在
✓ 索引：当前的故障数据组，目前一共25组； ✓ Bit0~7：相应的故障标志位；0—无故障，1—有故障； ✓ 目前一共有：25*8=200个故障； ✓ 故障上传的最长延时时间为：25*20ms=500ms
10
一、变流器概述-1/3
1.4 故障系统
举例：#1单元故障字1：变流器故障、安全链断开
11
3
一、变流器概述-1/3
1.1 变流器结构
4
一、变流器概述-1/3
1.2 变流器网络拓扑图
5
一、变流器概述-1/3
1.2.1 变流器PLC控制
3G1 : 220VAC~24VDC PS电源 3U1 : CPU317-2DP 3U2 : CP 343-1 8U1 : DI32XDC24V 8U2 : D016XRel.AC120V/230V 8U3 : AI8X12Bit
测、开关量信号监测、保护信号输出
✓ MCU实现与DSP数据交互、数据存储、开关量信号监测保护信号输
出、MCU之间的通讯、与主控系统的通讯
7
一、变流器概述-1/3
1.3 后台监控系统
✓ 故障文件、故障数据
✓ 调试、监控控制器
8
一、变流器概述-1/3
1.4 故障系统
17
二、变流器运行维护-1/3
2.4 防雷与接地
1. 检查防雷器表面是否有烧灼的痕迹。 2. 检查防雷器的连接导线是否有绝缘破损、热熔及烧灼的
痕迹 3. 检查防雷器的接线端子是否松动 4. 上电后，观察防雷器运行指示灯是否点亮。 5. 检查各接地铜排与线缆连接有无松动。确保接地阻值在
✓ 索引：当前的故障数据组，目前一共25组； ✓ Bit0~7：相应的故障标志位；0—无故障，1—有故障； ✓ 目前一共有：25*8=200个故障； ✓ 故障上传的最长延时时间为：25*20ms=500ms
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一、变流器概述-1/3
1.4 故障系统
举例：#1单元故障字1：变流器故障、安全链断开
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一、变流器概述-1/3
1.1 变流器结构
4
一、变流器概述-1/3
1.2 变流器网络拓扑图
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一、变流器概述-1/3
1.2.1 变流器PLC控制
3G1 : 220VAC~24VDC PS电源 3U1 : CPU317-2DP 3U2 : CP 343-1 8U1 : DI32XDC24V 8U2 : D016XRel.AC120V/230V 8U3 : AI8X12Bit
测、开关量信号监测、保护信号输出
✓ MCU实现与DSP数据交互、数据存储、开关量信号监测保护信号输
出、MCU之间的通讯、与主控系统的通讯
7
一、变流器概述-1/3
1.3 后台监控系统
✓ 故障文件、故障数据
✓ 调试、监控控制器
8
一、变流器概述-1/3
1.4 故障系统
金风Freqcon变流器介绍
Freq来自on变流器系统结构 变流器系统结构
从外观结构上划分 • 主控和变流柜部分 • 散热风机部分 • 电抗器支架部分 • 变压器支架部分 • 发电机开关柜
Freqcon变流器系统结构 变流器系统结构
IGBT模块柜散热风机
配电柜和主控柜
IGBT模块柜
补偿电容柜
Freqcon变流器系统结构 变流器系统结构
控制回路
13×7 24V DC 24V 2.1
13F7
0V DC
33DOS4 KL1104 Torque max 32K2 24V2.2 24V2.3
31K2 32ST4 KL9210 35ST4 KL9210
32DI8 KL1104 XS12.6
24VDC 回路2
Q1 Q2
1Q7
4 24DI6 KL1104
控制回路
• 控制回路主要是使用 控制回路主要是使用24VDC供电的设备，它们通过PLC、变流器 供电的设备，它们通过 供电的设备 、 控制器等共同实现变流器逻辑、功能、保护等功能。 控制器等共同实现变流器逻辑、功能、保护等功能。 主要包括： 主要包括： • PLC （倍福）系统 倍福）系统——主CPU和各个功能模块； 和各个功能模块； 主 和各个功能模块 • 变流器控制器（变流板）、高压I/O板； 变流器控制器（变流板）、高压 板 ）、高压 • 通信、面板机； 通信、面板机； • IGBT模块控制电路； 模块控制电路； 模块控制电路 • 与逻辑、保护功能相关的各种继电器、接触器； 与逻辑、保护功能相关的各种继电器、接触器； • 面板控制按钮、开关、指示灯。 面板控制按钮、开关、指示灯。
预充电回路和配电回路
主断路器 1Q2
3Q8.1 3Q8.2 1Q7
从外观结构上划分 • 主控和变流柜部分 • 散热风机部分 • 电抗器支架部分 • 变压器支架部分 • 发电机开关柜
Freqcon变流器系统结构 变流器系统结构
IGBT模块柜散热风机
配电柜和主控柜
IGBT模块柜
补偿电容柜
Freqcon变流器系统结构 变流器系统结构
控制回路
13×7 24V DC 24V 2.1
13F7
0V DC
33DOS4 KL1104 Torque max 32K2 24V2.2 24V2.3
31K2 32ST4 KL9210 35ST4 KL9210
32DI8 KL1104 XS12.6
24VDC 回路2
Q1 Q2
1Q7
4 24DI6 KL1104
控制回路
• 控制回路主要是使用 控制回路主要是使用24VDC供电的设备，它们通过PLC、变流器 供电的设备，它们通过 供电的设备 、 控制器等共同实现变流器逻辑、功能、保护等功能。 控制器等共同实现变流器逻辑、功能、保护等功能。 主要包括： 主要包括： • PLC （倍福）系统 倍福）系统——主CPU和各个功能模块； 和各个功能模块； 主 和各个功能模块 • 变流器控制器（变流板）、高压I/O板； 变流器控制器（变流板）、高压 板 ）、高压 • 通信、面板机； 通信、面板机； • IGBT模块控制电路； 模块控制电路； 模块控制电路 • 与逻辑、保护功能相关的各种继电器、接触器； 与逻辑、保护功能相关的各种继电器、接触器； • 面板控制按钮、开关、指示灯。 面板控制按钮、开关、指示灯。
预充电回路和配电回路
主断路器 1Q2
3Q8.1 3Q8.2 1Q7
有源逆变与相控变流器特性PPT课件
不论什么原因，逆变失败都将造成电流急剧上升
第31页/共53页
逆变失败的原因
触发电路工作不可靠 • 触发脉冲丢失（见左图） • 触发脉冲延迟（见右图）
第32页/共53页
• 晶闸管发生故障（见左图） • 换相的裕量角不足（见右图） • 交流电源发生异常现象
第33页/共53页
避免逆变失败的措施
• 采用可靠的触发电路 • 选用可靠的SCR，防止误导通 • 加快速熔断器或快速开关 • 逆变角 不能太小，必须限制在某
➢ 对于全控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路结构未变，只是工 作条件转变
第2页/共53页
要求及重点
• 理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理，有源逆变的应用和整流电 路的功率因数及其改善的方法
• 重点：波形分析法，有源逆变的条件和有源逆变失败的原因
第3页/共53页
本章内容
4.1 有源逆变电路的工作原理（概念） 4.2 三相有源逆变电路 4.3 变流电路的功率因数
出
图2-45
电
间图图 只 值，a能，b逆UMUd改且为电d变M可变|E回正动时ME通馈M|值运极>过制|，性行U在动改d。并，，|变，为π由且全才了/于U2来能波防d晶把～进止>电闸电E两π行管M路能，电之的调工从动才单间节直势作能向。流，顺在导输侧向逆电整送出串性变到流联I，状d交，。状Id流态U方态d侧极向时，，性不U实d也变为现必，在负逆须欲变0值反改～。过变，来电π，能/2即的之U输d功率送应方为向负，
，为防止逆变颠覆，控
制角
有最大值的限制，即逆变角有最小值 限制。 受换流电流、
交些典流型侧系换统相的电运抗行及经元验件，关断大时约间在的3影50响左，右应。具因体此情逆9况变0具工体作分时 析1控8。制0根角据的范一
第31页/共53页
逆变失败的原因
触发电路工作不可靠 • 触发脉冲丢失（见左图） • 触发脉冲延迟（见右图）
第32页/共53页
• 晶闸管发生故障（见左图） • 换相的裕量角不足（见右图） • 交流电源发生异常现象
第33页/共53页
避免逆变失败的措施
• 采用可靠的触发电路 • 选用可靠的SCR，防止误导通 • 加快速熔断器或快速开关 • 逆变角 不能太小，必须限制在某
➢ 对于全控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路结构未变，只是工 作条件转变
第2页/共53页
要求及重点
• 理解和掌握单相、三相有源逆变电路的工作原理，有源逆变的应用和整流电 路的功率因数及其改善的方法
• 重点：波形分析法，有源逆变的条件和有源逆变失败的原因
第3页/共53页
本章内容
4.1 有源逆变电路的工作原理（概念） 4.2 三相有源逆变电路 4.3 变流电路的功率因数
出
图2-45
电
间图图 只 值，a能，b逆UMUd改且为电d变M可变|E回正动时ME通馈M|值运极>过制|，性行U在动改d。并，，|变，为π由且全才了/于U2来能波防d晶把～进止>电闸电E两π行管M路能，电之的调工从动才单间节直势作能向。流，顺在导输侧向逆电整送出串性变到流联I，状d交，。状Id流态U方态d侧极向时，，性不U实d也变为现必，在负逆须欲变0值反改～。过变，来电π，能/2即的之U输d功率送应方为向负，
，为防止逆变颠覆，控
制角
有最大值的限制，即逆变角有最小值 限制。 受换流电流、
交些典流型侧系换统相的电运抗行及经元验件，关断大时约间在的3影50响左，右应。具因体此情逆9况变0具工体作分时 析1控8。制0根角据的范一
金风1.5MW机组变流器介绍课件(PPT31页)
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
电抗器支架
网侧空开——风机的并网与脱网控制。过流、短路等保护功能。注意保护后 复位按钮弹出需回复。 电流互感器——完成电流变送。变比：1/2000。原理：二次侧短路的特殊变 压器，二次侧相当于一个电压源。 3组（六个）交流电抗器——与网侧电容、变压器构成LCL滤波。 3个直流电抗器——直流斩波升压电抗器。
三、各元器件介绍
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
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变压器支架
620/400V自耦变压器——提供机组动力用电和控制用电。总容量40KVA，副 边22.4KVA 提供主控柜，变流柜用电。17.5KVA提供机舱用电。 IGBT2冷却风扇——风冷系统循环动力
二、FREQCON变流系统
DP总线
DP总线
DP总线 1号变桨柜
滑环
DP总线
3号变桨柜
2号变桨柜
DP总线 DP总线 DP总线
机舱柜（topbox)
主控柜和低压柜
变流柜
IGBT单元
变流控制器
变流器信号走线
变流器控 制子站
整流二 级管
模拟量 信号
数字量 信号
freqcon变流控制器
调制脉 冲驱动
信号
变流板指示灯说明
拨码说明
变流控制器的原理框图 电源给定信号数字输入
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
电抗器支架
网侧空开——风机的并网与脱网控制。过流、短路等保护功能。注意保护后 复位按钮弹出需回复。 电流互感器——完成电流变送。变比：1/2000。原理：二次侧短路的特殊变 压器，二次侧相当于一个电压源。 3组（六个）交流电抗器——与网侧电容、变压器构成LCL滤波。 3个直流电抗器——直流斩波升压电抗器。
三、各元器件介绍
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
金风1.5MW机组变流器介绍课 件(PPT 31页) 培训课 件培训 讲义培 训ppt教 程管理 课件教 程ppt
变压器支架
620/400V自耦变压器——提供机组动力用电和控制用电。总容量40KVA，副 边22.4KVA 提供主控柜，变流柜用电。17.5KVA提供机舱用电。 IGBT2冷却风扇——风冷系统循环动力
二、FREQCON变流系统
DP总线
DP总线
DP总线 1号变桨柜
滑环
DP总线
3号变桨柜
2号变桨柜
DP总线 DP总线 DP总线
机舱柜（topbox)
主控柜和低压柜
变流柜
IGBT单元
变流控制器
变流器信号走线
变流器控 制子站
整流二 级管
模拟量 信号
数字量 信号
freqcon变流控制器
调制脉 冲驱动
信号
变流板指示灯说明
拨码说明
变流控制器的原理框图 电源给定信号数字输入
《mw变流器通信介绍》PPT课件
主控光电模块安装
光纤连接
通信回路硬件在主控柜需要接一个光电转换模块，光电转换模块光纤线接 法为每对光纤接口一接收（R）一发送（T），分别接到另一个光电转换模块的 一对光纤接口的一发送（T）一接收（R） ，即交叉连接，注意不要硬性折损 光纤，保持光纤自然弯曲。
DP头接线
DP头
硬件设定
在通信回路中，需要对光电转换模块、总线桥、 DP (Decentralized Periphery分散外围设备)头和主控进行配置。 1、光电转换模块的配置
表1 DP波特率设置拨码开关
DP波特率 9.6K 19.2K SW4-SW1 0000 0001
45.45K 93.75K 187.5K 500K 0010 0011 0100 0101
1.5M 0110
实际使用的PROFIBUS-DP波特率是1.5M,设置为SW4-SW1:0110,设置 完成后如下图所示：
如果主控与变流器通讯连接未成功，请重新启动PLC或按以上步骤在重新 配置一次，重启或配置后如果通讯连接再不成功则相关技术人员联系。
谢谢！
配置文件
2.点击Profibus，将PB-B-CAN的站号Station No:设置为8号（依据现场 Aerodyn主控所定栈号设置）。
配置文件
配置文件
三、配置塔底主控柜与变流器通信的数据格式 1.选中Box 15（GSD Box）（PB-B-CAN/cn），点击右键，在出现
的菜单中点击Append Module…，然后在出现的Insert Module窗口中选 择4 Word AI/AO/Whole Consistency，设置通信数据。
配置文件
配置文件
4.双击Generic Profibus Box(GSD)后，在出现的窗口中找到PB-B-CAN 模块GSD文件存放的位置，添加DSCAN_cn.GSD文件。
kW电力机车牵引变流器.ppt
一个变流柜由三组相同的四象限变流器组成，每 组由1个充电电阻、1个充电接触器、1个短接接触器、 1个输入电流传感器及1个四象限变流器构成(每个臂 由两个IGBT模块并联组成)。 2、 工作原理
在牵引工况下进行交-直变换，为中间直流电路 提供电能；在再生制动工况时，对中间直流电路能量 进行直-交变换，将电能回馈给电网。
三重四象限互相错开一定的相位角度，有利于减 小对电网的谐波污染，降低直流回路的纹波。
13
主电路简介
三个主电路单元的直流回路通过隔离开关（K1、 K2、K3）并在一起，正常工作时隔离开关闭合， 三个单元共用中间直流回路和二次谐振回路。当 其中任意一个主电路单元故障时，断开相应的隔 离开关和充电短接开关，将该故障单元切除，其 余两个单元正常工作，机车只损失1/6的动力，从 而将故障造成的影响降至最低。
额定输入电压： 额定输入电流： 中间电压： 额定输出电压： 额定输出电流： 最大输出电流： 控制电压： 辅助电源： 外形尺寸： 质量：
970V/50Hz 3×1390A DC 1800V 3AC 1375V 3×598A 3×814A DC 110V 三相440V/60Hz (3100×1060×2000)mm 2500kg
30
五、冷却系统组成
温度传感器
模块冷却 热交换器
压力传感器
31
牵引变流器水流图
出水方向
32
进水方向
冷却系统简介
主变流器冷却方式：强迫水循环冷却(通过加 入添加剂乙二醇以适合–40°C的环境工作)
模块入口水温：≤ +55°C 模块出口水温：≤ +61°C
散热功率：80kW 冷却水流量：286 L/min 斩波电阻底部安装有两个小风机，从变流器柜
在牵引工况下进行交-直变换，为中间直流电路 提供电能；在再生制动工况时，对中间直流电路能量 进行直-交变换，将电能回馈给电网。
三重四象限互相错开一定的相位角度，有利于减 小对电网的谐波污染，降低直流回路的纹波。
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主电路简介
三个主电路单元的直流回路通过隔离开关（K1、 K2、K3）并在一起，正常工作时隔离开关闭合， 三个单元共用中间直流回路和二次谐振回路。当 其中任意一个主电路单元故障时，断开相应的隔 离开关和充电短接开关，将该故障单元切除，其 余两个单元正常工作，机车只损失1/6的动力，从 而将故障造成的影响降至最低。
额定输入电压： 额定输入电流： 中间电压： 额定输出电压： 额定输出电流： 最大输出电流： 控制电压： 辅助电源： 外形尺寸： 质量：
970V/50Hz 3×1390A DC 1800V 3AC 1375V 3×598A 3×814A DC 110V 三相440V/60Hz (3100×1060×2000)mm 2500kg
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五、冷却系统组成
温度传感器
模块冷却 热交换器
压力传感器
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牵引变流器水流图
出水方向
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进水方向
冷却系统简介
主变流器冷却方式：强迫水循环冷却(通过加 入添加剂乙二醇以适合–40°C的环境工作)
模块入口水温：≤ +55°C 模块出口水温：≤ +61°C
散热功率：80kW 冷却水流量：286 L/min 斩波电阻底部安装有两个小风机，从变流器柜
风电变流器培训课件
1 风电变流器的主要生产厂家 Nhomakorabea1 风电变流器的主要生产厂家
1 风电变流器的主要生产厂家
2 变流器的介绍
变流器是风电机组中的重要组成部分，其主要作 用为在叶轮转速变化情况下，控制风电机组输出端 电压与电网电压保持幅值和频率一致，达到变速恒 频的目的，并且配合主控完成对风电机组功率的控 制，且保证并网电能满足电能质量的要求。当电网 电压发生故障时，在主控和变桨的配合下，在一定 的时间内保持风电机组与电网连接，并根据电网故 障的类型提供无功功率，支撑电网电压恢复。
2.1变流器的分类
根据变速恒频风电机组类型的不同，变流器主要分 为全功率变流器和双馈变流器。
双馈变流器应用在双馈型风电机组，其控制对象为 双馈发电机。
全功率变流器可匹配直驱型风电机组、高速永磁、 高速电励磁等多种风电机组，其控制对象为同步发电机 。
2.2双馈型变流器
变流器采用电压源型交直交拓扑结构。其中与网侧 相连AC/DC 的为电网侧变流器，与双馈发电机转子相连 的DC/AC部分为电机侧变流器。电网侧变流器主要控制 目标为维持直流侧电压稳定，并实现能量双向流动。电 机侧变流器根据转子转速的变化动态调节双馈发电机转 子侧励磁电流的频率，以保证定子输出的频率不变；电 机侧变流器调整转子电流的幅值和相位，则实现对风电 机组有功功率和无功功率的控制。
双馈型变流器拓扑图
网侧入口 电流测量
690V 电网
框架断路器
定子 电流测量
并网接触器
DFIG
网侧电压 测量
定子电压 测量
滤波器
预充电电阻
主控690V 400V控制电源 供电
电网电压 测量
变流器 网侧电流测量
变流器
转子电流测量
电力机车牵引变流器讲义课件(ppt 56页)
严谨的作风 合作的态度 舒心的服务 祝您工作愉快
原边接地
判断原边接地原理： 原边电流和回流电流
的差值大于50A，并时间 ＞2S 应急处理方法：
若为某架检测电路故障 时，应甩开故障架中电流检 测板中的X2插头，切除故障架原边保 护。
变流器库内动车功能
通过R、S端子外接DC600V库内电源输入变流器，经二 极管整流、逆变后输出三相VVVF电压驱动牵引电机。足以 驱动机车以约5km/h的速度运行。
J1
14 A1
KM1
13
J2
14 A1
KM2
13
J3
14 A1
KM3
A2
A2
A2
X93:22
110V－
DCU－XD14
6 78
3 4 5 12 13 14
31 31 31
1
1
1
KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
32 32 32
2
2
2
1
1
1
K1 K2 K3
2
2
2
110V+
第一部分：产品介绍
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
充电1 短接1 充电2 短接2 充电3 短接 3 短接1状态 短接2状态 短接3状态 充电1状态 充电2状态 充电3状态 隔离开关1状态 隔离开关2状态 隔离开关3状态
UTBL
充
电
电
阻 单
KM3 KM2 KM1
原边接地
判断原边接地原理： 原边电流和回流电流
的差值大于50A，并时间 ＞2S 应急处理方法：
若为某架检测电路故障 时，应甩开故障架中电流检 测板中的X2插头，切除故障架原边保 护。
变流器库内动车功能
通过R、S端子外接DC600V库内电源输入变流器，经二 极管整流、逆变后输出三相VVVF电压驱动牵引电机。足以 驱动机车以约5km/h的速度运行。
J1
14 A1
KM1
13
J2
14 A1
KM2
13
J3
14 A1
KM3
A2
A2
A2
X93:22
110V－
DCU－XD14
6 78
3 4 5 12 13 14
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KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
32 32 32
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K1 K2 K3
2
2
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110V+
第一部分：产品介绍
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
第一部分：产品介绍
1.产品说明 2.原理介绍 3.功能配置 4.接口连接
充电1 短接1 充电2 短接2 充电3 短接 3 短接1状态 短接2状态 短接3状态 充电1状态 充电2状态 充电3状态 隔离开关1状态 隔离开关2状态 隔离开关3状态
UTBL
充
电
电
阻 单
KM3 KM2 KM1
15MW Freqcon变流器培训PPT课件
19S4
19S6
19S7
25DIS4 24DI7.1 KL1904 KL1104
急停按钮
25DIS4 KL1904
复位
24DI7.1 KL1104
24DI6.1 KL1104
启动
24DI6.1 KL1104
停止
24V 1.2 2K4
14K3
YC 主断路器
1Q2 0V 2.4
5K7 5K6
Q1 PR121
Vensys进口变流器/switch变流器的比较
4
Freqcon变流器系统结构
5
Freqcon变流器系统结构
从外观结构上划分 主控和变流柜部分 散热风机部分 电抗器支架部分 变压器支架部分 发电机开关柜
6
Freqcon变流器系统结构
IGBT模块柜散热风机 配电柜和主控柜 IGBT模块柜 补偿电容柜
复位 安全链 25DO3 KL2134
22K3
25DI6.1 KL1104
维护
24DI6 KL1104
块熔 反馈
24V DC
13F7
24DI7
24DI7.1
KL1104 KL1104 0V DC
UPS ok Battery
26K2
14K3 24DI7.1
High VoltI/O
模块
KL1904 主断路 器反馈
塔 1号柜
架 体加热 UPS
照
照明 插座
12A2、 12A6
明
插座
柜体 M
12A0 M 塔架
PE
散热
冷却
13
预充电回路和配电回路
预充电回路是在变流器运行前，直流母线没有电压时，通过专门 的电阻为母线充电的电路。它绕开了主空开，在主空开吸合前先 将母线充电，以保护母线上电容不受电网的电压冲击。
双馈式变速恒频风电机组变流器PPT课件
双馈式变速恒频风力发电机组变流器 • 内容简介 ➢一 变流器应用范围 ➢二 变流器的主要功能 ➢三 变流器的性能指标 ➢四 变流器控制的基本原理 ➢五 变流器拓扑结构 ➢六 变流器运行的典型波形
第1页/共18页
变流器应用范围
➢风力发电系统是一种将风能转换为机械能，再 有机械能转换为电能的装置。机械能转换为电 能由发电机完成。双馈式风力发电机组是指机 械能转换为电能部分有双馈发电机完成，常见 拓扑结构如图所示：
✓ 额定容量：400kVA, （690+10%） ✓ 额定交流电流：305 A连续值，最高温度40摄氏度 ✓ 最大电流：510 A。取决于温度。 ✓ IGBT电压等级：1700伏。 ✓ 最大连续操作直流电压1100伏 ✓ 额定连续直流电压：1050伏。 ✓ 提供对变流器的接地保护。
➢机侧变流器性能指标
➢ 并网/脱网操作。 ➢ 产生所需要的转矩/功率。 ➢ 产生所需要的无功功率。 ➢ 通过Crowbar电路，在电网故障时，能提供对变流器的保护。
第3页/共18页
变流器控制的基本原理
由交流异步发电机的原理可得下面关系式：
f1
fr
fs
np 60
fs
f1
n
p
fs 其中 为定子电流频率，为转速，为电fs机极对
第11页/共18页
变流器拓扑结构
➢ 用于控制的变流器测量 ✓ 转子速度，通过脉冲编码器接口。 ✓ 三相转子电流。 ✓ 直流母线电压。 ✓ 电网侧变流器三相线电流。 ✓ 定子电压。 ✓ 电网电压。 ✓ 发电机定子两相线电流。 ✓ 电网进线三相电流
第12页/共18页
变流器的性能指标
➢网侧变流器性能指标
第7页/共18页
变流器拓扑结构
第1页/共18页
变流器应用范围
➢风力发电系统是一种将风能转换为机械能，再 有机械能转换为电能的装置。机械能转换为电 能由发电机完成。双馈式风力发电机组是指机 械能转换为电能部分有双馈发电机完成，常见 拓扑结构如图所示：
✓ 额定容量：400kVA, （690+10%） ✓ 额定交流电流：305 A连续值，最高温度40摄氏度 ✓ 最大电流：510 A。取决于温度。 ✓ IGBT电压等级：1700伏。 ✓ 最大连续操作直流电压1100伏 ✓ 额定连续直流电压：1050伏。 ✓ 提供对变流器的接地保护。
➢机侧变流器性能指标
➢ 并网/脱网操作。 ➢ 产生所需要的转矩/功率。 ➢ 产生所需要的无功功率。 ➢ 通过Crowbar电路，在电网故障时，能提供对变流器的保护。
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变流器控制的基本原理
由交流异步发电机的原理可得下面关系式：
f1
fr
fs
np 60
fs
f1
n
p
fs 其中 为定子电流频率，为转速，为电fs机极对
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变流器拓扑结构
➢ 用于控制的变流器测量 ✓ 转子速度，通过脉冲编码器接口。 ✓ 三相转子电流。 ✓ 直流母线电压。 ✓ 电网侧变流器三相线电流。 ✓ 定子电压。 ✓ 电网电压。 ✓ 发电机定子两相线电流。 ✓ 电网进线三相电流
第12页/共18页
变流器的性能指标
➢网侧变流器性能指标
第7页/共18页
变流器拓扑结构
航天一院变流器ppt课件
;
变流器内部机械构造
;
机械构造特点
• 以1MW为设计单元，构造紧凑，规划合理， 占地面积小。
• 全水冷散热设计，散热效果更好，可靠性 更高。水路规划合理，压损更小。
• 电抗器温度较高，单独放置，有利于散热。 • 模块化设计，单位体积小型化，构造对称
化，方便安装维护。 • 零部件通用化，方便客户备货。
;
概述
变流器是以航天一院十八所为依托，以军转民技术为平台，研发 2MW电励磁及永磁直驱变流器。以1MW风电变流器为根底，结合现有风电 行业主流机型，可研2MW、3MW机型，同时兼容2.5MW机型。变流器为IGBT 自动整流方式，以矢量控制为软件平台，控制效果更平稳，控制精度更 高，控制技术更先进。同时研讨其他厂家变流器，总结阅历，在设计中 更注重细节，使变流器更可靠，更具有竞争力。
;
电路板设计
;
电路板特点
电路板分底板与DSP板两部分，底板自带多路输入输出接口，可方 便用户，降低本钱。 变流器多种适配接口，顺应多种通讯协议。 双核控制，速度更快，可靠性更高。 硬件维护功能更严谨，维护更快，效果更好。
;
系统特点
矢量控制，四象限运转，低风速、高效率能量转化； 可适用电励磁及永磁直驱发电机，运用多种参数发电机； du/dt比竞争对手低一个数量级，更好的维护发电机绝缘，提升发电机
水冷 塔筒底部 DU/DT较大，需加滤波器 （snubber）
模块重量较大，不易维护，需 定期补水。
启动时间稍长 散热能力强
备件较多 进口技术 价格较高 可延伸更大功率
成本高
;
优点
控制精度更高，谐波含量低。 从设计开场就注重细节，提高设备质量。 模块化设计，降低用户运用复杂度，操作维修简单化。 单个设备轻巧，易于维护改换。 对称式设计，方便备货，减少本钱。
变流器内部机械构造
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机械构造特点
• 以1MW为设计单元，构造紧凑，规划合理， 占地面积小。
• 全水冷散热设计，散热效果更好，可靠性 更高。水路规划合理，压损更小。
• 电抗器温度较高，单独放置，有利于散热。 • 模块化设计，单位体积小型化，构造对称
化，方便安装维护。 • 零部件通用化，方便客户备货。
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概述
变流器是以航天一院十八所为依托，以军转民技术为平台，研发 2MW电励磁及永磁直驱变流器。以1MW风电变流器为根底，结合现有风电 行业主流机型，可研2MW、3MW机型，同时兼容2.5MW机型。变流器为IGBT 自动整流方式，以矢量控制为软件平台，控制效果更平稳，控制精度更 高，控制技术更先进。同时研讨其他厂家变流器，总结阅历，在设计中 更注重细节，使变流器更可靠，更具有竞争力。
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电路板设计
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电路板特点
电路板分底板与DSP板两部分，底板自带多路输入输出接口，可方 便用户，降低本钱。 变流器多种适配接口，顺应多种通讯协议。 双核控制，速度更快，可靠性更高。 硬件维护功能更严谨，维护更快，效果更好。
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系统特点
矢量控制，四象限运转，低风速、高效率能量转化； 可适用电励磁及永磁直驱发电机，运用多种参数发电机； du/dt比竞争对手低一个数量级，更好的维护发电机绝缘，提升发电机
水冷 塔筒底部 DU/DT较大，需加滤波器 （snubber）
模块重量较大，不易维护，需 定期补水。
启动时间稍长 散热能力强
备件较多 进口技术 价格较高 可延伸更大功率
成本高
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优点
控制精度更高，谐波含量低。 从设计开场就注重细节，提高设备质量。 模块化设计，降低用户运用复杂度，操作维修简单化。 单个设备轻巧，易于维护改换。 对称式设计，方便备货，减少本钱。
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验证确实如此，图片如下：
风轮转速(rpm)
变流器系统图
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
变流器系统图
变流器系统图
并网过程
并网过程
技术参数
• 发电机额定功率：2100kW • 同步转速：1500 rpm • 转速范围：983至1983 rpm • 额定转速：1812 rpm • 额定电压：690V +/- 10% • 电网频率：50Hz +/-2.5% • 功率因数可调范围：容性/欠励0.95～感性/过励0.95 • 定子额定电流(Cos phi=1) ：1460A • 电网侧变流器容量：570 kVA • 电机侧变流器容量：1015 kVA • du/dt < 1500V/µs • DC-link：1100V DC
变频器调试报告的填写
故障分析1_变频器故障
• 风机频报IGBT overload
上图显示转子侧K与L曲线出现了瞬间的电压电流尖峰，可能是转子相间短路 造成。 对此我们通过一下方法进行了验证。 首先分析故障的事件记录：
• 上图是以前故障事件记录情况，通过上图我们可以看出， 首先是HU_X4_11出现错误，然后是IGBT Over Load， X4_11是对IGBT的V相故障的监测信号线，所以故障来自 转子侧V相（即转子L相），如果确实是发电机转子问题， 我们将转子的K、L、M顺序变为L、M、K以后，再次调试 运行风机，故障信号将会来自IGBT的U相，而HU对IGBT 的U相监测信号线为HU_X4_09，所以将会有 ‘IGBT_FAULT_X4_09’错误及‘IGBT Over Load’。 经
• 调节控制转子励磁电流 频率，以实现DFIG变 速恒频运行
• 调节励磁电流幅值和相 位控制DFIG电势的相 位和频率
• 确保DFIG输出解耦的 有功功率和无功功率
变速恒频控制原理
变速恒频：转子的转速跟踪风速的变 化，定子侧恒频f1恒p压m f 输f2 出。
f1 ——定子电流频率，与电网频率相同； p——电机极对数； fm——转子机械频率，fm=n/60（n为发电机转子转速）； f2——转子电流频率；
变流器功能原理及调试故障排除
目录
• DFIG系统 • 变速恒频控制原理 • 功率因数调节 • 变流器系统图 • 并网过程 • 技术参数 • 硬件结构 • 变流器调试 • 变流器故障排除
DFIG 系统
f fGrid
交直交电压型变流器
3
=
=
3
电机侧变流器 电网侧变流器
f = fGrid
齿轮箱
双馈感应 发电机
风轮
网侧变换器 交流侧三相 电流
DFIG 系统
从电网吸收电能
网侧变换器 交流侧三相 电压
进线电抗器 的等效电阻 和电感
双PWM变流器主
电路向结电网构发送图电能
直流环节的 储能电容
DFIG转子绕 组的漏感和 等效电阻
DFIG转子绕 组感应电动势
DFIG 系统
• 交流侧功率因数控制
• 保持直流环节电压稳 定
因此，当发电机转速n变化时，即pfm变化，若控制f2相应变化，可使f1保 持恒定不变，即与电网频率保持一致，也就实现了变速恒频控制。
功率因数调节
考虑到风电系统的功率扰动以及
W2000转速-转矩曲线
电网本身的供电质量问题，因此希望风
120
力发电系统发电机输出有功功率可调节，
同时还能改变输出功率因数。通过转子
硬件结构
硬件结构
硬件结构
变流器调试
变流器调试安全作业要求
• 1、开始作业前检查绝缘 • 2、确保断电后再次通电的安全 • 3、检查安全保护器件是否失效 • 4、检查器件的接地和短路情况 • 5、任何带电的器件需要密封或隔离
变流器调试
变流器调试前准备
• 1、对变流器的柜子进行目测检查 • 2、合上所有断路器开关 • 3、给变流器导入发电机参数(需要用到SEG提供的客户版调试软
n小于定子旋转磁场的同步转速ns时，处于亚同步运行状态，上式取正号， 此时变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网；
n大于ns时，处于超同步运行状态，上式取负号，此时发电机由定子和转子 发出电能给电网，变流器的能量逆向流动；
n等于ns时，处于同步运行状态，f2=0，变流器向转子提供直流励磁；
件）
变频器手动并网调试
• 在变频器操作 面板上将工作模 式打到手动工作 模式
变频器手动并网调试
变频器手动并网调试
• I/O检查
变频器手动并网调试
变频器手动并网调试
• 同步化
变频器手动并网调试
• 手动并网调试完毕，停止风机。
变频器自动并网 调试
• 在变频器操作 Leabharlann 板上将工作模 式打到自动工作 模式
100
侧变频器励磁控制，可以实现风力发电
80
转矩(%)
机组在稳定状态下的总有功功率和转差
60
率不随功率因数设定值的变化而变化。 40
其总有功功率由机组的风机功率特性与
风况决定，同时，发电机的转差率由风
20
力机组的总有功功率和转速控制特性决 定，与发电机输出无功功率无关。
0 0 8.327 8.33 8.728 10.473 12.218 13.963 14.062 15.35
风轮转速(rpm)
变流器系统图
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
变流器系统图
变流器系统图
并网过程
并网过程
技术参数
• 发电机额定功率：2100kW • 同步转速：1500 rpm • 转速范围：983至1983 rpm • 额定转速：1812 rpm • 额定电压：690V +/- 10% • 电网频率：50Hz +/-2.5% • 功率因数可调范围：容性/欠励0.95～感性/过励0.95 • 定子额定电流(Cos phi=1) ：1460A • 电网侧变流器容量：570 kVA • 电机侧变流器容量：1015 kVA • du/dt < 1500V/µs • DC-link：1100V DC
变频器调试报告的填写
故障分析1_变频器故障
• 风机频报IGBT overload
上图显示转子侧K与L曲线出现了瞬间的电压电流尖峰，可能是转子相间短路 造成。 对此我们通过一下方法进行了验证。 首先分析故障的事件记录：
• 上图是以前故障事件记录情况，通过上图我们可以看出， 首先是HU_X4_11出现错误，然后是IGBT Over Load， X4_11是对IGBT的V相故障的监测信号线，所以故障来自 转子侧V相（即转子L相），如果确实是发电机转子问题， 我们将转子的K、L、M顺序变为L、M、K以后，再次调试 运行风机，故障信号将会来自IGBT的U相，而HU对IGBT 的U相监测信号线为HU_X4_09，所以将会有 ‘IGBT_FAULT_X4_09’错误及‘IGBT Over Load’。 经
• 调节控制转子励磁电流 频率，以实现DFIG变 速恒频运行
• 调节励磁电流幅值和相 位控制DFIG电势的相 位和频率
• 确保DFIG输出解耦的 有功功率和无功功率
变速恒频控制原理
变速恒频：转子的转速跟踪风速的变 化，定子侧恒频f1恒p压m f 输f2 出。
f1 ——定子电流频率，与电网频率相同； p——电机极对数； fm——转子机械频率，fm=n/60（n为发电机转子转速）； f2——转子电流频率；
变流器功能原理及调试故障排除
目录
• DFIG系统 • 变速恒频控制原理 • 功率因数调节 • 变流器系统图 • 并网过程 • 技术参数 • 硬件结构 • 变流器调试 • 变流器故障排除
DFIG 系统
f fGrid
交直交电压型变流器
3
=
=
3
电机侧变流器 电网侧变流器
f = fGrid
齿轮箱
双馈感应 发电机
风轮
网侧变换器 交流侧三相 电流
DFIG 系统
从电网吸收电能
网侧变换器 交流侧三相 电压
进线电抗器 的等效电阻 和电感
双PWM变流器主
电路向结电网构发送图电能
直流环节的 储能电容
DFIG转子绕 组的漏感和 等效电阻
DFIG转子绕 组感应电动势
DFIG 系统
• 交流侧功率因数控制
• 保持直流环节电压稳 定
因此，当发电机转速n变化时，即pfm变化，若控制f2相应变化，可使f1保 持恒定不变，即与电网频率保持一致，也就实现了变速恒频控制。
功率因数调节
考虑到风电系统的功率扰动以及
W2000转速-转矩曲线
电网本身的供电质量问题，因此希望风
120
力发电系统发电机输出有功功率可调节，
同时还能改变输出功率因数。通过转子
硬件结构
硬件结构
硬件结构
变流器调试
变流器调试安全作业要求
• 1、开始作业前检查绝缘 • 2、确保断电后再次通电的安全 • 3、检查安全保护器件是否失效 • 4、检查器件的接地和短路情况 • 5、任何带电的器件需要密封或隔离
变流器调试
变流器调试前准备
• 1、对变流器的柜子进行目测检查 • 2、合上所有断路器开关 • 3、给变流器导入发电机参数(需要用到SEG提供的客户版调试软
n小于定子旋转磁场的同步转速ns时，处于亚同步运行状态，上式取正号， 此时变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网；
n大于ns时，处于超同步运行状态，上式取负号，此时发电机由定子和转子 发出电能给电网，变流器的能量逆向流动；
n等于ns时，处于同步运行状态，f2=0，变流器向转子提供直流励磁；
件）
变频器手动并网调试
• 在变频器操作 面板上将工作模 式打到手动工作 模式
变频器手动并网调试
变频器手动并网调试
• I/O检查
变频器手动并网调试
变频器手动并网调试
• 同步化
变频器手动并网调试
• 手动并网调试完毕，停止风机。
变频器自动并网 调试
• 在变频器操作 Leabharlann 板上将工作模 式打到自动工作 模式
100
侧变频器励磁控制，可以实现风力发电
80
转矩(%)
机组在稳定状态下的总有功功率和转差
60
率不随功率因数设定值的变化而变化。 40
其总有功功率由机组的风机功率特性与
风况决定，同时，发电机的转差率由风
20
力机组的总有功功率和转速控制特性决 定，与发电机输出无功功率无关。
0 0 8.327 8.33 8.728 10.473 12.218 13.963 14.062 15.35