高海拔型风电机组近况调研

随着风电整机市场发展渐趋成熟,通过利用优良风资源发电的风电机组和项目市场渐趋饱和,与之相反的是,诸如运用于海上、低风速、高海拔等细分风电市场的机组需求有所增加,其中,不少厂家推出了适应于高海拔地区的风电机组产品。     

高海拔地区风电机组的电气设计

本文分析了高海拔环境对风电机组及其内部设备的影响,并提出了相应的解决方法及建议,对风电机组进行了改进和优化,解决了风电机组在高海拔环境下的应用问题。     

基于PXI技术的全功率风电变流器监测系统

在风力发电并网全功率变流器的研发过程中,为了测试和验证变流器的运行性能,需要一个变流器监测系统,不仅能够满足大量通道的高速数据采集,同时还要具有故障报警、录波、以及数据分析的能力。提出了并实现了一种基于PXI技术的3MW全功率变流器监测系统以满足上述的要求。详细描述了监测系统软硬件的实现方法,并且给出了大数据量监测系统的实时性问题的软件解决方法。在最后,给出了监测系统在3MW变流器实际调试过程中捕捉并记录下变流器故障的实例,表明了所提出的变流器监测系统的实效性。     

双馈风电机组变流器功率管开路故障诊断方法

通过分析变流器电流变化的特性,文章提出了一种基于风电机组状态监测数据的双馈风电机组变流器功率管开路故障诊断方法。该方法以求取基于电流Park矢量模的归一化电流为基础,构造了基于归一化电流绝对平均值的故障检测变量,和基于归一化电流平均值的故障检测自适应阈值;根据故障相定位变量与阈值的比较结果进行功率管开路故障识别。仿真结果表明,该方法能实时在线进行故障诊断和快速分析,确定变流器多功率管开路故障,且不受风速突变和电网电压跌落的影响,具有较好的鲁棒性。     

合肥阳光电源大型风电机组变流器成功下线

2008年10月18日上午,在合肥阳光电源有限公司新落成的产业基地,阳光电源大型风电机组变流器成功下线.     

基于智能算法的高海拔风电机组多参数优化设计

以高海拔地区风电机组为对象,建立了平准化电力成本（LCOE）模型,并采用智能算法对其关键设计参数进行优化。分析了海拔升高对气候环境与风电机组的影响,建立了以转子半径、轮毂高度以及额定功率为设计参数的高海拔风电机组LCOE模型。以LCOE最小化为目标,采用遗传、粒子群、量子遗传3种智能优化算法对3个设计参数进行优化。优化结果表明,一定的海拔高度下存在最佳参数和最优LCOE,3种智能算法皆能得到模型的最优解,而量子遗传算法在收敛时间与收敛精度上均具有较好性能。随着海拔的升高,最优LCOE增大,3个优化参数呈现出不同的变化趋势。本文的相关结论对于高海拔风电机组选型与设计具有一定的参考意义。     

合肥阳光电源大型风电机组变流器成功下线

2008年10月18日上午,合肥阳光电源有限公司新落成的产业基地,花团锦簇,喜气洋洋,这里隆重举行阳光电源“产业基地投产暨大型风电机组变流器下线”的庆典活动。安徽省人大副主任郭万清、中国可再生能源学会秘书长李宝山、安徽省科技厅厅长徐根应、合肥市副市长杨增权、合肥市政协副主席盛志刚、科技部高大型风力发电机组的重要组成部分。     

基于SOM网的风电变流器故障诊断

我国新疆、甘肃、宁夏、内蒙、浙江、黑龙江、江苏、广东等都在大规模建设风电场,这些风电场建成后,其故障维护就有了很大市场.以新疆风电场为基础,尝试开发用于风力机故障智能诊断的系统.首先介绍了风力机及其变频器系统的结构,分析了变频器的故障机理.使用SOM神经网络对风机变流器进行了诊断,用数据验证了诊断结果.把传统的电力电子设备故障诊断技术与新疆风力机变频器的故障诊断相结合,为风电大面积推广应用产生了积极作用.     

我国风电变流器产业的现状及分析

我国风电变流器产业特点(一)概述变流器是风电机组的核心部件之一,在风力发电系统中占有非常重要的地位。变流技术的应用不仅有利于机组提高效率,同时能对机组的柔性运行和电网的安全稳定运行起到良好作用。(二)市场情况目前,我国风电变流器市场主要由国外品牌占据,自主品牌占有率很低。由于技术复杂,门槛较高,内资企业中仅有一些实力较强和技术积淀深厚的企业在研制风电变流器,且尚未完全实现国产化。真正具有批量生产能力并进入风电场运行的国产自主品牌变流器相对较少。一方面是需求旺盛的风电市场,另一方面是国产品牌微小的市场份额,这就是我国风电变流器市场的主要特点。     

高海拔风电机组设计探讨

高原运行环境与普通环境有很大差别,风电机组需针对高原气候环境特点进行特殊设计,实现机组安全可靠运行。本文首先介绍高原环境的主要特点,然后阐述环境对机组设计的影响以及高原型风电机组的设计解决方案。     

海上风电柔性直流输电变流器研究

简要分析海上风电柔性直流输电技术应用及变流器关键技术特点,设计基于柔性高压直流（HVDC）输电的风力发电机集中控制并网变流器主电路拓扑结构,基于电流峰值控制的三电平直流升压变换器双梯形波补偿方法,并利用滞环宽度可调的滞环比较器进行电流跟踪控制。仿真研究表明,该方法具有变流器功率管开关频率固定、减少开关应力及开关损耗、提高传输效率的特点,有助于减少开关器件电压应力和电抗器电流脉动值,提高系统运行的稳定性和可靠性。     

基于SSAE-LSTM神经网络的风电变流器开路故障诊断

针对风电变流器IGBT模块开路故障,在诊断中长时间序列信号的特征时难以提取和识别,文章提出了一种基于栈式稀疏自编码（SSAE）网络和长短期记忆（LSTM）神经网络的开路故障诊断方法。以网侧变流器为主要研究对象,首先,将预处理后的原始电流信号输入SSAE网络,利用无监督学习方式进行逐层贪婪训练,并结合有监督学习方式对SSAE网络进行参数更新和局部微调,进而提取隐含层降维特征,构建特征矩阵;其次,利用LSTM神经网络在处理时间序列中的记忆优势,将特征矩阵作为LSTM网络的输入进行模型的训练;最后,利用Softmax分类器实现故障的识别和分类。诊断结果表明,该方法实现了自动提取网侧变流器的故障电流信号特征;同时所提方法能够风电变流器IGBT模块单一开路和双开路的22种开路故障问题进行准确地识别和分类,平均测试集准确率可达99.64%。     

基于防护技术的海上风电变流器高可靠性优化结构设计

为了提高海上风电变流器设备或系统的可靠性,对海上风电变流器设备的防护技术进行了详细的分析。针对海上风电变流器自身特点,从密封性、材料、绝缘等方面进行优化设计。     

一种低损耗软开关风电并网变流器主电路

本文以基本谐振直流环节为基础,提出了一种低损耗的软开关风电并网变流器主电路方案,并建立了其数学模型,对其工作机理进行了详细的分析,从理论上验证了其正确性。最后,利用MATLAB/Simulink对此软开关主电路和普通的硬开关主电路的关键参数进行了仿真对比,从实践上验证了所设计主电路的可行性,证明了其能大大的降低损耗,并且具有单位功率因数校正功能。     

风电变流器电容部件散热分析及仿真优化

针对某1.5 MW Freqcon变流器的电容系统的散热问题,建立了几何结构模型,在热分析理论的基础上,采用ICEPAK软件,对存在问题的电容冷却系统的温度场、速度场进行了三维仿真分析。研究发现在柜体最上端和最下端存在涡流区域,导致电容系统散热性能降低。为解决问题,提出了两种优化方案,并进行了比较分析,最后将方案二应用到实际运行中,结果表明:方案一去掉产生涡流部分的风道,可以在一定程度上减少涡流区域产生。方案二在方案一的基础上,利用ICEPAK的优化功能,优化参数,得出优化的最小风量为0.408m3/s,并且在该风量下电容器表面传热系数较高。实际运行结果与方案二模拟结果基本一致,并为风电变流器实际运行中的风道优化和电容散热提供一定的参考。     

风电变流器IGBT模块有效工作芯片状态评估

针对风电变流器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)芯片因键合线脱落而引起模块可靠性降低的问题,提出一种基于扇区内持续导通压降的IGBT模块有效工作芯片状态评估方法.首先,考虑IGBT模块开关导通时间短难以提取其导通压降信息,基于风电变流器空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,提出其导通持续时间为1/6周期扇区内导通压降的特...     

静止无功发生器(SVG)的设计与高海拔环境应用

电力是国民经济发展的重要基石,其快速发展与日常生产生活息息相关,但是无功功率的存在严重阻碍电力系统的发展、对电网系统的稳定性会产生较大影响,无功补偿成为提高用电效率和发展智能化电网的关键技术难点。静止无功发生器(SVG)的出现是静止无功补偿装置领域的重大飞跃,具有控制精度高、响应速度快、有效抑制电压波动/闪变等优越性能,是柔性交流输电系统装置中的重要组成部分。本文介绍了静止无功发生器(SVG)的工作原理、控制策略,并简要阐述高寒高海拔环境产品应用技术。     

基于永磁同步发电机的直驱风电双脉宽调制变流器的研制

阐述了永磁直驱风电系统背靠背双脉宽调制(PWM)全功率变流器的电路结构和控制原理,利用Matlab软件建立了该系统的仿真模型,对其稳态和动态性能进行了分析.并构建了永磁直驱风电试验平台和双PWM变流器系统.结果表明:采用双PWM变流器作为永磁直驱风电系统的变流器,可以实现对永磁同步发电机(PMSG)的优良控制,并向电网输送优质的电能.     

高海拔电力机车高压电气系统研究

通过分析高海拔环境对电力机车高压电气系统的影响,明确高压电气系统绝缘配合设计的相关参数,提出5100 m海拔电力机车高压电气系统设计方案,并对相关设计参数进行试验验证,为后续运用于高海拔地区电力机车研制提供理论基础.     

基于自抗扰控制的风电并网变流器锁相环设计

在高比例可再生能源渗透环境下,电力系统呈现低惯性阻尼特性,传统基于PI控制器的同步参考坐标系锁相环更易受到新能源波动性的影响,造成锁相输出结果较差,从而引发跟网型风电变流器的一系列振荡问题。提出基于一阶线性自抗扰控制器的锁相环,通过对比分析一阶线性自抗扰锁相环和传统锁相环的频域特性,说明其抗扰性能的优势。提出一种简易的参数设计方法,简化锁相环参数设计。在相同带宽尺度比较下说明高阶自抗扰控制器应用于并网变流器锁相环的局限性。通过锁相环仿真和基于混合多电平并网变流器的实验结果表明,所提自抗扰锁相环在受扰动环境下具有更准确的锁相结果,更加适用于高比例可再生能源参与的新型电力系统。