風電機組拓撲結構

1、并網(wǎng)風力發(fā)電機組的基本類型及其變流器的基本拓撲3.1發(fā)電機組基本類型（1）恒速系統(tǒng)籠型/繞線型轉子異步風力發(fā)電機系統(tǒng)SCIG鼠籠式感應（異步）發(fā)電機WRIG:繞線式感應（異步）發(fā)電機(2)半變速系統(tǒng)雙饋型風力發(fā)電機系統(tǒng)(有齒輪箱)DFIG雙饋感應發(fā)電機CROWBAR轉子側保護電路(3)全變速系統(tǒng)電勵磁/永磁同步直驅型風力發(fā)電機系統(tǒng)(無齒輪箱)ig -VS：-PMSG永磁同步發(fā)電機優(yōu)缺點比較風電機組的主要類型： 直驅型風力發(fā)電機組， 半直驅型風力發(fā)電機組， 雙饋型風力發(fā)電 機組、籠型/繞線式異步風力發(fā)電機組。 各種類型發(fā)電機的對比（1）籠型異步發(fā)電機成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風力發(fā)

2、電系統(tǒng)中將繼續(xù) 扮演重要角色；（2）雙饋異步發(fā)電機系統(tǒng)具有最高的性價比，特別適合于變速恒頻風力發(fā)電將在未來數(shù)年 內繼續(xù)成為風電市場上的主流產(chǎn)品；（3）直驅型同步風力發(fā)電機及其變流技術發(fā)展迅速，利用新技術有望大幅度減小低速發(fā)電 機的體積和重量。（a）采用籠型異步電機（SCIG作為發(fā)電機，A型風力發(fā)電機的轉速變化范圍通常較?。?2%）,是定速風力發(fā)電機。（b）為采用繞線式異步電機（ WRIG）的轉差控制型風力發(fā)電機， 其調節(jié)范圍較小通常在 510%，并且不具有無功功率控制和電壓控制的能力。（c）為采用雙饋電機（DFIG）作為發(fā)電機的雙饋型風力發(fā)電機，突出優(yōu)點是變流器容量較小 （通常為2540%）,

3、既能滿足風力機調速范圍的要求又降低了變流器的容量，具有較強的價格優(yōu)勢，并 且在采用適當?shù)目刂撇呗院笏材軌驖M足電網(wǎng)對風力發(fā)電機的要求，如有功功率頻率控制和無功功率一一電壓控制等。（d）采用全功率變流器實現(xiàn)風力發(fā)電機的全范圍調速，所采用的發(fā)電機可以為永磁同步發(fā)電機或繞線式同步發(fā)電機等，這一類型的風力發(fā)電機需要變流器容量較大（約為120%的額定容量），但這一類型的風力發(fā)電機可以實現(xiàn)發(fā)電機與電網(wǎng)的完 全解耦，從而較容易滿足電網(wǎng)的要求。另外，D型風力發(fā)電機具有可以節(jié)約齒輪箱的優(yōu)勢，如同步直驅型完全不需要齒輪箱。相對于A型風力發(fā)電機而言，B型、C型和D型風力發(fā)電機均屬于變速風力發(fā)電機。與定速風力發(fā)電機相

4、比，變速風力發(fā)電機主要優(yōu)點：1）具有較高的性價比，并且能夠降低變槳距機構的控制要求，在變速情況下，變槳距機構通常是用于在高風速時限制風力機的最大風能捕獲；2）變速風力發(fā)電機具有較小的機械應力，并且能夠利用機械慣性對陣風進行儲能；3）能夠對塔影效應引起轉矩和功率的低頻脈動進行動態(tài)補償；4）能夠提高系統(tǒng)的效率和發(fā)電量，即變速風力發(fā)電系統(tǒng)能夠使其轉速隨著風速改變 而改變，從而實施最大風能捕獲（MPPT）控制；5）能夠減小噪音。3.2變流器的基本拓撲(1) 雙饋型電壓型風機變流器結構網(wǎng)側變流器采用基于LCL濾波的PWM變流器設計(2) 全功率電壓型風機變流器結構二極管不控整流+升壓斬波(boost) +三相電壓型逆變器KtcnntKAC爵3D雙PWM變流器generatorfilterWindpower Convertergenerator convertergrid filter三電平(3) 全功率電流型風機變流器結構(4)