風電并網逆變系統電力電子技術論文
前言：本站為你精心整理了風電并網逆變系統電力電子技術論文范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。
1電力電子技術的應用情況
經過半個多世紀的發展，電力電子技術大大服務了我們的生活，在新能源開發利用、電能質量控制、日常生活等方面發揮了極其重要的作用，電力電子技術主要還是用于電力變換。利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術，有時也稱為功率電子技術。據發達國家預測，今后將有95%的電能要經電力電子技術處理后再使用。從工程中電力系統的發電、變電、輸電和配電等環節到日常生活中的直流電源、電路都離不開電力電子技術，一些新型產品的誕生也離不開電力電子技術的開發利用。隨著電力電子技術及風電技術的發展，電力電子設備已進入風電并網逆變系統并為解決電能質量控制提供了先進的技術手段。
2風電并網逆變系統介紹
由于風能的不確定性，風力發電機發出的電能的電壓、頻率也是時刻變化的。為了不對電網造成污染，風電并入電網必須滿足并網條件，以電網電壓同步信號作為系統輸出電流的跟蹤信號，使輸出電流快速跟蹤電網電壓。為了滿足此并網要求，風力發電機發出的電能需要經過交流-直流-交流的變換并入電網，并網逆變系統通常包括整流、逆變、濾波、輸電等環節。
3.1在發電機組及其整流環節的應用
早期的交-直-交并網逆變系統采用晶閘管相控整流器，這種系統需要增加無功補償電路，電力電子技術的發展使得PWM整流逐步取代了相控整流，PWM整流器逐步成熟，改善了發電機的功率因數。當前的風電機組已經成為結合了先進的空氣動力學、機械制造、電子技術、微機控制技術的高科技產品，因此風力發電系統中不可或缺的重要組成部分就是高科技的電力電子技術。風力發電的有效功率與風速之間是三次方正比的關系，對機組進行變速運行，可使風力發電獲得最大有效功率，電力電子技術在發電機組的應用，改善了發電環節中發電機的運行特性。此外，對轉子勵磁電流的頻率進行調整，可確保輸出頻率恒定，風力發電機的變速恒頻勵磁技術的核心在于變頻電源。隨著電力電子技術的發展所研制出的開關磁阻發電機應用于風電并網逆變系統中，不再需要增速裝置，而是直接驅動。提高了可靠性，降低了維護量及其費用，減少了組件，集成度也變得越來越高。
3.2在并網逆變系統控制環節的應用
電力電子技術中的大功率開關管、功率器件等的使用促進了并網逆變系統中DSP周圍硬件電路的進一步發展，實現了功率器件驅動電路對IGBT導通和關斷；采用基于DSP的控制系統，實現了信號檢測、鎖相跟蹤、PI調節、SPWM形成等各功能模塊的軟硬件實現，不但滿足了控制電路的要求，還能夠完成并網安全控制和故障保護等實時性、快速性要求很高的控制功能，提高了控制電路的可靠性。特別是一些新技術的開發，讓風電并網逆變系統體積變得越來越小，自動控制能力越來越完善。
3.3在風電輸送及節能方面的應用
我國風能資源豐富，但能源分配不均衡，解決辦法通常是建立電力外送大通道。由于長距離高壓輸電的線路造價低、電能損耗小等特點，通常采用高壓輸電，電力電子技術在高壓輸電方面的的應用不僅降低了設備的資金投入，而且解決了系統穩定性差的問題。此外，電力電子技術在輸電系統的主要應用是柔性交流輸電技術，這項技術實現了對輸送功率的快速控制，增強了電網的穩定性，降低了電力傳輸的成本，在很大程度上改善了系統的輸電能力。
4結束語
電力電子技術在風電并網逆變系統中得到了廣泛應用，為風能的進一步開發利用提供了技術支持，在風電并網逆變系統中發揮著重要的作用。文章從其在發電機組及其整流環節的應用、在并網逆變系統控制環節的應用、在風電輸送及節能方面的應用等幾個方面進行了探討和分析。電力電子技術的進一步發展成為解決我國環境和能源問題的一項關鍵技術。
作者：孫翠芬孫磊位：山東輕工職業學院濰坊醫學院附屬醫院
