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风力发电用功率调节器和变换器中的电路与控制技术

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  • 更新日期:2014-06-10 22:36
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详细介绍
本文阐述了风力发电的功率调节器和变换器中有关的电路与控制技术。今后,针对风力发电系统的大量引入,应进行更好的技术开发。对于环境的适应性,电力的高品质、高效率化,由继续运转达到的使用效率提高,电源干扰的抑制等控制技术以及功率变换器回路技术均能予以实现,这正是我们所期待的。

1 前言

从2012年7月以来,由于“可再生能源固定价格认购制度”的制定,不断促进了可再生能源的发展和引入。迄今,$风力发电是以陆上风力的应用为主体,但为了提高发电效率的大容量化,以及选定安装场所的限制条件少和风况相对稳定,而加速了海上风电的开发。在未来风力发电大量引入之际,必须提高电力品质,平缓风力所发出的功率波动。对有利于确保电力品质的$功率调节器(power conditioner)和$风电用变换器其中的电路技术和控制技术介绍如下。

2 电力稳定化用PCS

2.1 配置蓄电池型风力发电系统的结构

配蓄电池型风力发电系统的基本结构如图1所示。该系统的供电方式是:在接于同步发电机的AC/DC变换器中,将风力发电机输出的交流变换成直流,接着,在DC/AC变换器中又将直流变成交流,再与系统连接。对于风力发电来说,功率与风速的3次方成比例,故稍微的风速变化就会引起大的功率变化。今后在风力发电引入量增加时,将会导致电力系统的功率变动和频率波动,因而导致电力品质的下降。作为对此进行补偿的装置,有电力稳定化用的PCS。关于电力储存部分,按照用途不同,可选用铅酸蓄电池和锂离子电池。在DC/AC变换器中,控制着电力储存部分的充电、放电,使得因风力发电产生的功率波动能稳定化。



图1 配蓄电池型风力发电系统的基本结构
 
详细资料见:http://www.big-bit.com/uploadfile/2014/0610/20140610104126606.pdf
 
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