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2019-02-18 00:03 来源:新浪网

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功率器件在风力发电中的应用

来源:机房360 作者:Rainer Weiss Ralf Herrmann 更新时间:2014-4-28 14:13:08
销售毛利率%,同比下滑约3个百分点。

摘要:目前,功率器件在风力发电技术中应用越来越广泛。随着风力发电机功率的增大,对电力电子器件提出了更高的技术要求。文中对此进行了介绍和分析。

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  在各种电源系统所用的逆变器中,考虑到经济因素以及为了实现最佳的效率,经常使用额定电压为690V的逆变器。在通常情况下由阻断电压为1700V的IGBT组成的功率转换器用于与20kV电网进行功率调整的变压器。很少使用更为昂贵的3.3kV模块,因为系统需要变压器,从而使得整个解决方案过于昂贵。

  1 采用更大功率和更多的电力电子器件

  风力发电机的功率范围设计得越来越大,虽然对于输出功率来说位置是最重要的因素。陆上风力发电机中,3MW发电机组已被证明是最经济的,与此同时输出功率为5MW或更高的海上风电场则是更好的解决方案。如果两种类型的风力发电机组-双馈异步电机和带有全功率转换器的同步/异步发电机都能够提供相同的输出,全功率转换器的功率必须高出5倍。而这又意味着需要5倍容量的电力电子器件。但是,必须考虑到双馈异步电机的输出频率低,通常只需要增大到3~3.5倍。

  然而,电力电子技术不仅越来越普及,事实上,它们满足的要求也正不断地改变。由于在双馈异步电机中半导体在低温时的热度不同,必须采取保护机制才能够处理。组件必须满足不断变化的要求的原因是极端气候条件。例如,海上风力发电机受高湿度的影响,而位于美国德克萨斯州的风力发电机组则暴露在高温下。因此,使用的冷却系统必须采用不同的设计。因此,基于丰富的经验为各种应用开发冷却解决方案是重要的。

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