风力发电用功率调节器和变换器中的电路与控制技术
1 前言
从2012年7月以来,由于“可再生能源固定价格认购制度”的制定,不断促进了可再生能源的发展和引入。迄今,$风力发电是以陆上风力的应用为主体,但为了提高发电效率的大容量化,以及选定安装场所的限制条件少和风况相对稳定,而加速了海上风电的开发。在未来风力发电大量引入之际,必须提高电力品质,平缓风力所发出的功率波动。对有利于确保电力品质的$功率调节器(power conditioner)和$风电用变换器其中的电路技术和控制技术介绍如下。
2 电力稳定化用PCS
2.1 配置蓄电池型风力发电系统的结构
配蓄电池型风力发电系统的基本结构如图1所示。该系统的供电方式是:在接于同步发电机的AC/DC变换器中,将风力发电机输出的交流变换成直流,接着,在DC/AC变换器中又将直流变成交流,再与系统连接。对于风力发电来说,功率与风速的3次方成比例,故稍微的风速变化就会引起大的功率变化。今后在风力发电引入量增加时,将会导致电力系统的功率变动和频率波动,因而导致电力品质的下降。作为对此进行补偿的装置,有电力稳定化用的PCS。关于电力储存部分,按照用途不同,可选用铅酸蓄电池和锂离子电池。在DC/AC变换器中,控制着电力储存部分的充电、放电,使得因风力发电产生的功率波动能稳定化。
图1 配蓄电池型风力发电系统的基本结构
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