前言：本站為你精心整理了風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)電力電子技術論文范文，希望能為你的創(chuàng)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(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，電力電子技術大大服務了我們的生活，在新能源開發(fā)利用、電能質(zhì)量控制、日常生活等方面發(fā)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(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術，有時也稱為功率電子技術。據(jù)發(fā)達國家預測，今后將有95%的電能要經(jīng)電力電子技術處理后再使用。從工程中電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電、輸電和配電等環(huán)節(jié)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(chǎn)品的誕生也離不開電力電子技術的開發(fā)利用。隨著電力電子技術及風電技術的發(fā)展，電力電子設備已進入風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)并為解決電能質(zhì)量控制提供了先進的技術手段。

2風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)介紹

由于風能的不確定性，風力發(fā)電機發(fā)出的電能的電壓、頻率也是時刻變化的。為了不對電網(wǎng)造成污染，風電并入電網(wǎng)必須滿足并網(wǎng)條件，以電網(wǎng)電壓同步信號作為系統(tǒng)輸出電流的跟蹤信號，使輸出電流快速跟蹤電網(wǎng)電壓。為了滿足此并網(wǎng)要求，風力發(fā)電機發(fā)出的電能需要經(jīng)過交流-直流-交流的變換并入電網(wǎng)，并網(wǎng)逆變系統(tǒng)通常包括整流、逆變、濾波、輸電等環(huán)節(jié)。

3電力電子技術在風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中的應用

3.1在發(fā)電機組及其整流環(huán)節(jié)的應用

早期的交-直-交并網(wǎng)逆變系統(tǒng)采用晶閘管相控整流器，這種系統(tǒng)需要增加無功補償電路，電力電子技術的發(fā)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(fā)電機的功率因數(shù)。當前的風電機組已經(jīng)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(chǎn)品，因此風力發(fā)電系統(tǒng)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(fā)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(fā)電獲得最大有效功率，電力電子技術在發(fā)電機組的應用，改善了發(fā)電環(huán)節(jié)中發(fā)電機的運行特性。此外，對轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率進行調(diào)整，可確保輸出頻率恒定，風力發(fā)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(fā)展所研制出的開關磁阻發(fā)電機應用于風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，不再需要增速裝置，而是直接驅(qū)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(wǎng)逆變系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)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(wǎng)逆變系統(tǒng)中DSP周圍硬件電路的進一步發(fā)展，實現(xiàn)了功率器件驅(qū)動電路對IGBT導通和關斷；采用基于DSP的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了信號檢測、鎖相跟蹤、PI調(diào)節(jié)、SPWM形成等各功能模塊的軟硬件實現(xiàn)，不但滿足了控制電路的要求，還能夠完成并網(wǎng)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(fā)，讓風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)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(jié)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(tǒng)穩(wěn)定性差的問題。此外，電力電子技術在輸電系統(tǒng)的主要應用是柔性交流輸電技術，這項技術實現(xiàn)了對輸送功率的快速控制，增強了電網(wǎng)的穩(wěn)定性，降低了電力傳輸?shù)某杀?，在很大程度上改善了系統(tǒng)的輸電能力。

4結束語

電力電子技術在風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中得到了廣泛應用，為風能的進一步開發(fā)利用提供了技術支持，在風電并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。文章從其在發(fā)電機組及其整流環(huán)節(jié)的應用、在并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)的應用、在風電輸送及節(jié)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(fā)展成為解決我國環(huán)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(yè)學院濰坊醫(yī)學院附屬醫(yī)院