PAC在風(fēng)電變流器中的應(yīng)用(07-100)
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我們選用的是不可控整流+升壓斬波+SPWM逆變的電路結(jié)構(gòu)
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/92008.htm發(fā)電機(jī)使用的是永磁同步發(fā)電機(jī)，采用六相不可控整流橋?qū)ζ溥M(jìn)行12脈沖整流，在輸出端并上電容進(jìn)行穩(wěn)壓，減小直流脈動(dòng)?？紤]到電流波形畸變和發(fā)電機(jī)內(nèi)感的存在，在發(fā)電機(jī)輸出端并上無功補(bǔ)償電容，提高發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)和利用效率。在中間直流環(huán)節(jié)，采用升壓斬波電路。在逆變環(huán)節(jié)，采用兩個(gè)SPWM逆變橋通過濾波電抗并聯(lián)的形式，以減小每個(gè)IGBT通過的電流大小，還能在一定的控制方法配合下防止連個(gè)逆變器輸出電流不等從而防止環(huán)流問題出現(xiàn)。另外，為了防止直流母線電壓過高損壞器件，加入了直流母線鉗位電路;為了電路開始運(yùn)行對電容充電電流過大，加入了電容的預(yù)充電支路，同時(shí)該支路還保證發(fā)電機(jī)沒工作時(shí)的直流母線側(cè)上也有電壓，能對電網(wǎng)進(jìn)行無功率補(bǔ)償。
隨著風(fēng)速的變化，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速也在變化，因此發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的電壓和頻率是不斷變化的，該變壓變頻的交流電經(jīng)過AC-DC變換后變?yōu)榱朔炔粩嘧兓闹绷麟姡缓蠼?jīng)過升壓斬波穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)化為電壓幅值穩(wěn)定而電流大小隨風(fēng)速度不斷變化的直流電，再經(jīng)過SPWM逆變器，變成了與電網(wǎng)相位頻率相同，輸出電壓隨風(fēng)速不斷變化且略高于電網(wǎng)電壓的三相交流電，最后經(jīng)過濾波電抗器并網(wǎng)，輸出電壓高與電網(wǎng)部分降在濾波電抗器上，從而完成了直驅(qū)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流電路將變頻變壓交流電轉(zhuǎn)化為能并網(wǎng)的交流電的任務(wù)。
系統(tǒng)介紹
整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對變流器運(yùn)行的全方位監(jiān)控，其中以太網(wǎng)門接口用于連接風(fēng)場集中控制站，交換機(jī)2可以實(shí)現(xiàn)與其他變流器的信息互聯(lián)。觸摸屏用于本地變流器狀態(tài)信息的查看和設(shè)置，主控器通過Prifibus總線與變流器PLC，機(jī)艙PLC，低壓PLC的連接，具體負(fù)責(zé)現(xiàn)場各點(diǎn)的模擬量與數(shù)字量的采集和控制。
主控制器
作為現(xiàn)場總線的主站，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的整體控制，主要由以下幾部分組成：
* CX1020-0111：CPU模塊，帶以太網(wǎng)接口和USB/DVI 接口。
* CX1020-0002：電源模塊。
* CX1500-M310:現(xiàn)場總線主站
變流器PLC
作為現(xiàn)場總線的從站，負(fù)責(zé)變流器功率控制電路模擬量和開關(guān)量的采集和控制，主要有以下部分組成：
* BK3150：現(xiàn)場總線耦合器。
* KL9210：電源模塊。
* KL1104：數(shù)字量輸入模塊。
* KL2134:數(shù)字量輸出模塊。
* KL6904：數(shù)字量輸出模塊，安全端子。
* KL1904：數(shù)字量輸入模塊，安全端子。
* KL3404：模擬量輸入模塊。
* KL4032：模擬量輸出模塊。
* KL9010：總線末端模塊。
低壓PLC
作為現(xiàn)場總線的從站，負(fù)責(zé)變流器低壓電器部分(空氣開關(guān)，斷路器等)模擬量和開關(guān)量的采集和控制，在數(shù)字量與模擬量模塊的數(shù)量上與變流器PLC有所區(qū)別。
圖4 應(yīng)用于PowerWinVert-A型風(fēng)電變流器中的倍福PAC實(shí)物圖
結(jié)語
BACKHOFF PAC系統(tǒng)已經(jīng)在本公司研發(fā)的PowerWinVert-A型風(fēng)電變流器中成功應(yīng)用，并取得了良好的效果。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，倍福的PAC一定會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。
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