兆瓦级风电变流器在低穿时热负荷再分配调制策略研究

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1、第37卷第5期：0126—0133电力电容器与无功补偿Vo1．37，No．5：0126-01332016年1O月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensation0ct．2O16DOI：10．140440．1674-1757．pcrpc．2016．05．025兆瓦级风电变流器在低穿时热负荷再分配调制策略研究孙少杰。裴玖玲(塔里木大学机械电气化工程学院，新疆阿拉尔843300)摘要：多电平拓扑结构风电变流器中。三电平中点钳位型拓扑是在海上兆瓦级风电系统中最有应用前景的

2、。然而，随着风电机组电网适应性的需求越来越多。对变流器系统的可靠性要求也越来越高。针对这个问题，本文首先对兆瓦级三电平中点钳位型风电变流器在低电压穿越时的热负荷分布进行了分析。然后提出了一种改进的空间矢量调制方法。在该方法作用下可以使得各个功率器件热负荷重新分布。为了验证该调制方法的有效性，设计了相关试验，试验结果表明，在新的调制策略作用下。变流器在低电压穿越时各个功率器件的热负荷趋于均衡。最大热应力功率器件的结温也在正常范围内，该方法在改变热负荷的同时，还增强了对中点电位的控制能力，而这是中点

3、钳位型变流器的关键技术之一。关键词：风电变流器；兆瓦级；调制；功率半导体器件；结温StudyonModulationStrategyofThermalLoadRedistributionofMegawattWindPowerConverteratLow-voltageRide-throughSUNShaojie，PEIJiuling(CollegeofMechanicalandElectronicofTarimUniversity，Alaer843300，China)Abstract：Inthe

4、windpowerconverterwithmultipleleveltopologicalstructures,three-levelneutral-point—clamped(NPC)converterisapromisingmultileveltopologyinoffshoremegawattwindpowergenerationsystems．However，withthegrowingrequirementsbygridadaptability，therequirementtothe

5、reliabilityofconverterbecomesamoreandmorehigh．Inviewofthisissue，inthispaper，thethermalloaddistributionamegawattthree—levelNPCwindpowerinverterinthelow—voltageride—through(LVRT)isanalyzed．Then，akindofimprovedmethodforspacevectormodulationisproposedand

6、relatedtestisdesigned，underwhichthethermalloadofeachpowerelementisredistributed．Itisshownbythetestresultthatundertheactionofnewmodulationstrategy，thethermalloadofeachpowerelementatlowvoltageridethroughofconvertertendstobalance，thetemperatureofpowerel

7、ementwithmaximumstressisalsowithinnormalrange．Thismethod，atthetimeofchangingthermalload，alsoincreasethecontrolabilitytotheneutralpointpotentialandthisisoneofthekeytechniquesoftheneutralpointclampedtopology．Keywords：windpowerconverter；megawatt；modulat

8、ion；powersemiconductordevice；temperature网模式下的风电机组为单机形式。且单组容量在持O引言续增加，与此同时，每度电的成本在持续下降，目前风能发电是一种新型的清洁能源发电形式，风已有商业化的机型容量达到7MW级Es-9]。电机组装机容量一直保持较高的增长_1。由于陆基随着风电机组的装机容量占电网总容量的比风能资源越来越趋于饱和，同时陆基风电对环境造例越来越大．对电网的影响也越来越大，变流器是成的影响一直存在争议，因此海上风电已经成为风电网的接入设备，这意味其