金风1分5MW风机Switch变流系统.doc
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1、金风1.5MW风机Switch变流系统1、 Switch变流系统主拓扑结构该变流器采用可控整流的方式把发电机发出的交流电整流为直流电,通过网侧逆变单元把直流电逆变为工频交流电馈入电网。其控制方式为分布式控制,即每个功率单元都能够独立的执行控制、保护、监测等功能,功率单元之间则通过现场总线连接。 这种方式和它的主电路拓扑结构相对应。 Switch变流器系统原理图:如图所示:1U1为网侧逆变功率模块,2U1和3U1为发电机侧整流功率模块,4U1为制动功率模块,3H1为预充电模块。网侧逆变功率模块1U1的作用是将直流母线上的电能转换成为电网能够接受的形式并传送到电网上。而发电机侧整流功率模块2U1和
2、3U1则是将发电机发出的电能转换成为直流电能传送到直流母线上。制动功率模块4U1则是在某种原因使得直流母线上的电能无法正常向电网传递或直流母线电压过高时,将多余的电能在电阻4R1和5R1上通过发热消耗掉,以避免直流母线电压过高造成器件的损坏。3H1模块的作用是在变流器工作之前,给直流母排进行预充电,因为直流母排上带有容量很大的电容器,若不预充电,则在闭合主断路器时会对系统造成很大的电流冲击。2、 Switch变流系统控制框图 变流控制柜机柜:1#变流控制柜机柜:网侧断路器1Q1机械锁定钥匙的钥匙把的位置处于水平方向时断路器处于机械锁定状态,在需要进行机械锁定时最好将钥匙拨到水平位置后将钥匙拔离
3、以确保安全。钥匙位于与地面垂直位置时表明断路器处于正常工作状态,此位置无法移除钥匙。2#变流控制柜机柜:3#变流控制柜:变流控制柜机柜4、5:变流控制盒: 变流柜中采用的功率模块都是VACON公司生产的通用变频器。这里所说的控制器也是VACON公司为变频器所配的控制器。这些控制器和功率模块一一对应,相互之间通过光纤/CAN总线互连。从硬件上看,这些控制器的基本配置一致,从控制角度看,1U1控制器是变流器的控制核心,通过它变流器完成和WTC(机组主控制器)之间的信息和命令交互,同时完成对其他控制器的操作。1U1和2U1及3U1之间通过光纤和CAN总线连接,而4U1通过CAN总线与其它控制器连接,
4、这是因为1U1/2U1/3U1之间需要高速通讯以满足系统正常运行所需,而制动功率模块的相应时间可以慢一些。3、 网侧控制原理在全功率变流系统中,为便于分析,通常将电网侧逆变功率单元1U1称为网侧变流器,将发电机侧整流功率单元2U1、3U1称为电机侧变流器。网侧变流器1U1的作用是将直流母线上的有功功率转换为恒幅恒频的三相交流电馈入电网,保证功率因数,并减小对电网的谐波污染。网侧功率模块控制原理框图为:从图中可以看到,其控制对象为网侧电压和直流母线电压,这两个控制对象本质上分别代表网侧无功功率和有功功率。 一般来说,当网侧电压上升时,需要网侧模块提供感性无功;而当网侧电压下降时则需要提供容性无功
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