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電力電子系統(tǒng)在風能發(fā)電中的應用與前景展望

2009-06-17 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):3616


      2)大功率中壓變流器拓撲:為了降低每瓦成本和提高風能的轉(zhuǎn)換效率,最近幾年風力渦輪發(fā)電機的標稱功率不斷地增長。

      提出的不同的多電平變流器拓撲可以分為以下五類:

      1)帶有二極管箝位的多電平結(jié)構(gòu)。

      2)帶有雙向開關接口的多電平結(jié)構(gòu)。

      3)利用飛跨電容的多電平結(jié)構(gòu)。

      4)帶有多元三相逆變器的多電平結(jié)構(gòu)。

      5)帶有級聯(lián)單相H橋逆變器的多電平結(jié)構(gòu)。

      隨著器件額定功率的提高和開關、導通性能的改善,應用多電平變流器的優(yōu)點就會變得越加明顯。最近論文中,輸出、輸入電壓中諧波含量的減小和電磁干擾(EMI)的減小特別受到關注。更重要的是,多電平電路對輸人濾波器要求最低或者換句話減少了轉(zhuǎn)流的次數(shù)。用同樣諧波水平的兩電平變流器作比較,多電平變流器的開關頻率能減少25%,這就導致開關損耗的降低。雖然多電平變流器中的導通損耗較高,但是整個系統(tǒng)的效率取決于開關損耗和導通損耗的比率。

      風力渦輪發(fā)電機市場的趨勢是依據(jù)電壓和電流額定值,提高其標稱功率(幾兆瓦)。這使多電平變流器剛好適合這種現(xiàn)代大功率風力渦輪發(fā)電機的應用。電壓額定值的提高,允許把風力渦輪發(fā)電機的變流器直接連接到風電場的配電網(wǎng)絡,避免使用笨重的變壓器(見圖4)。


      3)用于風電場的未來的儲能技術:儲能技術能潛在地改善風電的技術和經(jīng)濟上的吸引力,特別當它超過總系統(tǒng)能量的10%時(大約系統(tǒng)容量的20%——25%.一個風電場中的儲能系統(tǒng)將在平均l5分鐘風力的島效時間內(nèi)被用作海量儲能和在較短期間吸收或注入能量,以維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。

【延伸閱讀】

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