基于sp变频器风力发电实验系统研制

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1、第45卷第2期电力电子技术Vo1．45，No．22011年2月PowerElectronicsFebruary2011基于SP变频器的风力发电实验系统研制孟彦京，郭建强(陕西科技大学，电气与信息工程学院，陕西西安710021)摘要：随着变速恒频风力发电技术和电力电子技术的发展，同步发电机在风力发电系统中得到了应用。励磁同步发电机在风力发电中的特性研究具有重要的意义。此处按照变速恒频风力发电系统的主结构，采用励磁同步发电机作为风力发电机，利用现有的变频器搭建了励磁同步风力发电实验系统。实验结果证明，该实验装置的正确性，为

2、励磁同步风力发电系统的深入研究提供了实验平台。关键词：变频器；变速恒频；励磁同步中图分类号：TN77文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)02-0001—03DevelopmentofWindPowerExperimentalSystemBasedonEmersonSPInverterMENGYan-jing，GUOJian—qiang(Shaanxi【eofScience&Technology，Xi’Ⅱn710021，China)Abstract：Alongwiththedevelopmentofth

3、evariable—speedconstant—frequencywindpowertechnologyandpowerelectronictechnology，thesynchronousgeneratoriswidelyusedinwindpowersystem．Studyingthecharacteristicofexcitationsynchronousgeneratorbeinginwindpowersystemisofgreatimportance．Accordingtothemainstructureof

4、variable·-speedconstant-·frequencywindpowersysteminwhichadoptedtheexcitationsynchronousgeneratoraswinddrivengenerator，anexcitationsynchronouswindpowerexperimentalsystemisputup，whichusesofthecontemporaryexistinginverter．Theexperimentalresultsprovethecorrectnessof

5、thissystemwhichprovidesaplatformforintensivelystudyingtheexcitationsynchronouswindpowersystem．Keywords：inve~er；variable—speedconstant—frequency；excitationsynchronous1引言2系统主结构随着风力发电技术的深入发展，变速恒频风图1示出系统主结构。其工作原理是：风力机力发电系统已成为未来风力发电的主流方案。变特性模拟装置驱动励磁同步发电机运行，根据风速速恒频风力发

6、电系统采用绕线转子异步发电机或的不同给同步发电机施加一定的励磁电流使同步同步发电机及相应的电力电子技术，目的是使风发电机发电。同步发电机发出的三相交流电经变压力发电机组在所有的风速下均可获得最佳的功率器升压后提供给SK2401整流成直流，SK2401与输出传统的并网型同步发电机的转速与电网频SP2401的直流环节相连接．SP2401将此直流电回率之间是刚性耦合的，当同步发电机应用在风力馈给电网。发电中时，由于变化的风速频繁地冲击同步发电机，使其难以与电网同步运行。若两者之间转换频翅率，则耦合问题得以解决。随着电力电子技

7、术的日风力机特性rt220／380／690Sk2401模拟装置励磁---同_．步3变压器变频器趋成熟，此方案成为可能。依据变速恒频风力发电I发电机系统的主结构，采用励磁同步发电机，利用现有的CBA变频器来搭建并网型全功率逆变励磁同步风力发电DC2．SP2401实验系统。实验表明，在变速恒频风力发电系统中，南1—阜一同步发电机的调速范围比异步发电机更宽，承受扰动的能力更强．响应速度更快l】-21。电网充电回路图1系统主结构定稿日期：2010—09—03作者简介：盂彦京(1956一)，男，河北宁晋人，教授，研究方2·1风力

8、机特性模拟装置向为电力电子技术与电力传动等。系统采用通用变频器-交流异步电动机系统第45卷第2期电力电子技术V0】．45．No．22011年2月PowerElectronicsFebruary2011来模拟风力机的工作特性。通用变频器采用具有列变频器再生模式运行时的控制策略。直接转矩控制功能的高调速性能变频器。通过协调控制变频器的